JP2004320206A

JP2004320206A - Motorized imaging device

Info

Publication number: JP2004320206A
Application number: JP2003108932A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Suematsu; 良一末松
Original assignee: CHUBU KAGAKU GIJUTSU CENTER; Chubu Electric Power Co Inc; Fuji Machine Manufacturing Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp; Denso Corp; Tokai Rika Co Ltd; Toyota Motor Corp; Sankyo Aluminium Industry Co Ltd; Melco Holdings Inc
Current assignee: CHUBU KAGAKU GIJUTSU CENTER; Fuji Corp; Chubu Electric Power Co Inc; Mitsubishi Electric Corp; Denso Corp; Tokai Rika Co Ltd; Toyota Motor Corp; Sankyo Aluminium Industry Co Ltd; Buffalo Inc
Priority date: 2003-04-14
Filing date: 2003-04-14
Publication date: 2004-11-11
Anticipated expiration: 2023-04-14
Also published as: JP4215552B2

Abstract

【課題】フィードバック制御に依ることなく、小型カメラの撮影方向を制御するようにした電動撮像装置を提供する。
【解決手段】アクチュエータＡ２のプランジャー２５０の外端部２５２がＳ極に着磁されるとともにアクチュエータＡ１及びＡ３〜Ａ５の各プランジャー２５０の外端部２５２が共にＮ極に着磁されると、永久磁石９０は、そのＮ磁極部にて、アクチュエータＡ１及びＡ３〜Ａ５の各プランジャー２５０の外端部２５２により磁気的に反発されながらアクチュエータＡ２のプランジャー２５０の外端部２５２により磁気的に吸引される。これに伴い、ジンバル機構により支持される小型カメラＣは、当該ジンバル機構の作動のもと、永久磁石９０、ケーシング６０、小型カメラＣ及び位置決め部材１００と共に傾動し、中心線Ｌ２上にて、アクチュエータＡ２と同軸的に維持される。
【選択図】図１３Provided is an electric imaging apparatus that controls a shooting direction of a small camera without relying on feedback control.
An outer end 252 of a plunger 250 of an actuator A2 is magnetized to an S pole and an outer end 252 of each of the plungers 250 of the actuators A1 and A3 to A5 is magnetized to an N pole. The permanent magnet 90 is magnetically repelled by the outer end 252 of the plunger 250 of each of the actuators A1 and A3 to A5 while being magnetically repelled by the outer end 252 of each of the plungers 250 of the actuators A1 and A3 to A5. Is sucked. Accordingly, the small camera C supported by the gimbal mechanism tilts with the permanent magnet 90, the casing 60, the small camera C, and the positioning member 100 under the operation of the gimbal mechanism, and moves along the center line L2. Maintained coaxially with A2.
[Selection diagram] FIG.

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電動撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の電動撮像装置においては、ＣＣＤカメラやビデオカメラ等の小型カメラを電動雲台に支持して、当該小型カメラの撮影方向を変化させるように電動雲台をコンピュータにより制御するようにしたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記電動撮像装置では、電動雲台の制御にあたり、フィードバック制御方式を採用し、角度センサにより小型カメラの実際の撮影方向を角度として検出してコンピュータに入力し、このコンピュータによりサーボモータを介し当該入力角度に基づき小型カメラを所望の撮影方向に向けるようにフィードバック制御する。このため、当該電動撮像装置には、角度センサやサーボモータが必須の構成素子として余分に必要となる。その結果、電動撮像装置の構成が複雑になり当該電装撮影装置の小型化や軽量化の妨げとなるという不具合を生ずる。
【０００４】
そこで、本発明は、以上のようなことに対処するため、フィードバック制御に依ることなく、小型カメラの撮影方向を制御するようにした電動撮像装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題の解決にあたり、本発明に係る電動撮像装置は、請求項１の記載によれば、ハウジング（２０）と、
このハウジング内にてジンバル機構（３０、４０、５０、６０、７０、８０）により傾動中心にて傾動可能に支持される小型カメラであってその前部（Ｃ２）にてハウジングの開口部から外方を臨む小型カメラ（Ｃ）と、
この小型カメラの後部（Ｃ１）とハウジングの底壁（２０ｂ）との間にて当該小型カメラの後部と同軸的に位置するように支持された永久磁石であってその両逆極性磁極部（Ｎ、Ｓ）を小型カメラと同軸的に位置させる永久磁石（９０）と、
小型カメラの傾動中心に向くようにハウジングの底壁に互いに角度を異にして放射状に嵌着された複数のアクチュエータであって直流ソレノイド（２２０）、この直流ソレノイド内に上記両逆極性磁極部のうち小型カメラの後部とは反対側の磁極部（Ｓ）に対向するように軸動可能に嵌装されるプランジャー（２５０）及びこのプランジャーを上記反対側の磁極部に向けて付勢するバネ（２００ｂ）を同軸的に有する複数のアクチュエータ（Ａ１〜Ａ５）と、
当該複数のアクチュエータのうちの一アクチュエータの直流ソレノイドを所定極性にて直流駆動する第１直流駆動手段（ＰＳ、３２０〜３６０、４２０、５２０、６２０、７２０、８２０）と、
複数のアクチュエータのうち上記一アクチュエータを除く残りの各アクチュエータの直流ソレノイドを上記所定極性とは逆極性にて直流駆動する第２直流駆動手段（ＰＳ、３２０〜３６０、４３０、５３０、６３０、７３０、８３０）とを備えて、
上記一アクチュエータの直流ソレノイドは、上記所定極性による直流駆動に伴い、上記一アクチュエータのプランジャーを吸引するとともに当該プランジャーの外端部を上記反対側の磁極部とは異なる極性に着磁させ、上記残りの各アクチュエータの直流ソレノイドは、それぞれ、当該残りの各アクチュエータのプランジャーを吸引するとともに当該各プランジャーの外端部を上記反対側の磁極部と同一極性に着磁させ、
小型カメラは、上記反対側の磁極部と上記残りの各アクチュエータのプランジャーの外端部との間の反発力のもと、上記反対側の磁極部と上記一アクチュエータのプランジャーの外端部との間の吸引に基づき、上記ジンバル機構の作動に応じて、上記一アクチュエータと同軸的に位置するように上記傾動中心を基準に傾動するようにした。
【０００６】
このように、第１直流駆動手段により複数のアクチュエータのうちの一アクチュエータの直流ソレノイドを所定極性にて直流駆動するとともに、第２直流駆動手段により上記一アクチュエータを除く残りの各アクチュエータの直流ソレノイドを上記所定極性とは逆極性にて直流駆動すると、上記一アクチュエータの直流ソレノイドは上記一アクチュエータのプランジャーを吸引するとともに当該プランジャーの外端部を上記反対側の磁極部とは異なる極性に着磁させ、上記残りの各アクチュエータの直流ソレノイドは、それぞれ、当該残りの各アクチュエータのプランジャーを吸引するとともに当該各プランジャーの外端部を上記反対側の磁極部と同一極性に着磁させる。
【０００７】
これに伴い、小型カメラは、上記反対側の磁極部と上記残りの各アクチュエータのプランジャーの外端部との間の反発力のもと、上記反対側の磁極部と上記一アクチュエータのプランジャーの外端部との間の吸引に基づき、上記ジンバル機構の作動に応じて、上記傾動中心を基準に傾動して上記一アクチュエータと同軸的に位置する。
【０００８】
従って、小型カメラの撮影方向を上記一アクチュエータと同軸的に一致させる制御にあたり、直流ソレノイド及びプランジャーを有する上記一アクチュエータ、永久磁石及び上記ジンバル機構という簡単な構成ですみ、その結果、小型カメラの傾動角度を利用して行うフィードバック制御を採用する必要がなく、小型カメラの傾動角度を検出する角度センサや小型カメラを傾動するサーボモータ等の余分な構成素子も不要となる。よって、小型かつ軽量な電動撮像装置の提供が可能となる。
【０００９】
また、本発明は、請求項２の記載によれば、請求項１に記載の電動撮像装置において、複数のアクチュエータの各々において、プランジャーの外端部を上記反対側の磁極部側に露呈させるように当該外端部と同軸的に嵌着された係合部材であって当該プランジャーに対応するバネにより上記反対側の磁極部に向け付勢される係合部材（２００ｃ）と、
永久磁石の上記反対側の磁極部に同軸的に設けられた非磁性材料からなる位置決め部材であって上記反対側の磁極部よりもハウジングの底壁側にて同軸的に形成されて各係合部材のいずれかにより係合される凹状ボス部（１００ｂ）を有する位置決め部材（１００）と、
小型カメラが上記一アクチュエータと同軸的に位置するように傾動した状態にて、当該一アクチュエータの係合部材がこれに対応するプランジャーと共に対応のバネにより付勢されて位置決め部材の凹状ボス部に同軸的に係合するように複数のアクチュエータのうち少なくとも一アクチュエータの直流ソレノイドの直流駆動を停止する直流駆動停止手段（３２０〜３６０、４６０、５６０、６６０、７６０、８６０）とを備えることを特徴とする。
【００１０】
これにより、小型カメラを、上記一アクチュエータと同軸的に位置決め保持するにあたり、直流駆動停止手段により当該一アクチュエータの直流ソレノイドへの直流電流を遮断することで、上記一アクチュエータのプランジャーの外端部を、永久磁石に同軸的に支持した位置決め部材のボス部に同軸的に係合させる。従って、消費電力の節減を確保しつつ、小型カメラの上記一アクチュエータとの同軸的な位置決めがより一層確実に精度よく行える。その結果、請求項１に記載の発明の作用効果をより一層向上させ得る。
【００１１】
また、本発明は、請求項３の記載によれば、請求項１或いは２に記載の電動撮像装置において、第１直流駆動手段により直流駆動する一直流ソレノイド及び第２直流駆動手段により直流駆動する残りの各直流ソレノイドを順次切り替えるように制御する制御手段（４００〜８００）と、
小型カメラが複数のアクチュエータのいずれかと順次同軸的に位置するように傾動するごとに、小型カメラによりその各傾動位置にて各前方の像を撮影し順次画像として入力する画像入力手段（４００ａ、５００ａ、６００ａ、７００ａ、８００ａ）と、
この画像入力手段に入力した各画像をパノラマ画像として合成する画像合成手段（９００）とを備えることを特徴とする。
【００１２】
このように、第１直流駆動手段により直流駆動する一直流ソレノイド及び第２直流駆動手段により直流駆動する残りの各直流ソレノイドを順次切り替えるように制御することで、小型カメラの撮影方向が順次切り替えられ、そして、小型カメラが複数のアクチュエータのいずれかと順次同軸的に位置するように傾動するごとに、小型カメラによりその各傾動位置にて各前方の像を撮影する。従って、電動撮像装置に人間の眼球の断続性運動に相当する機能を与えつつ、広範囲の画像を高速にて撮影することができる。
【００１３】
また、上述のような小型カメラの各アクチュエータとの同軸的な精度のよい位置決めは、小型カメラの傾動中心を中心とする小型カメラの傾動のもとに行われる。従って、上述のように合成したパノラマ画像には、撮影位置の角度ずれによる各画像配置の矛盾が発生することがない。
【００１４】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る電動撮像装置の一実施形態を示している。この電動撮像装置は、図１〜図３から分かるように、電動雲台Ｓと、小型カメラＣとを備えている。電動雲台Ｓは、支持体１０を備えており、この支持体１０は、設置面Ｐ（図１及び図２参照）上に設置される平板状脚部１１と、環状支持部１２とにより構成されている。環状支持部１２は、平板状脚部１１の上面中央から上方に向け鉛直状に延出している。
【００１６】
また、当該電動雲台Ｓは、図１〜図３にて示すごとく、ハウジング２０を備えている。このハウジング２０は、図１にて示すごとく、支持体１０の環状支持部１２内に同軸的に嵌装されて、その円筒状周壁２０ａの軸方向中間部位にて、当該環状支持部１２により支持されている。
【００１７】
また、当該電動雲台Ｓは、図２及び図３にて示すごとく、環状回動部材３０を備えており、この環状回動部材３０は、ハウジング２０の周壁２０ａの開口部２１内にてこの開口部２１に上下両側支持軸４０、５０によりその軸周りに回動可能に支持されている。
【００１８】
ここで、上側支持軸４０は、その外端部４１にて、ハウジング２０の開口部２１の近傍にて周壁２０ａの上端部に形成した支持穴部２１ａに回動可能に嵌装支持されており、この支持軸４０は、その外端部４１からハウジング２０の軸芯に向け半径方向に延出し、その内端部４２にて、環状回動部材３０の上端部に形成した支持穴部３１に嵌着支持されている。一方、下側支持軸５０は、その外端部５１にて、ハウジング２０の周壁２０ａの下端部に支持穴部２１ａに対向して形成した支持穴部２１ｂ内に回動可能に嵌装支持されており、この支持軸５０は、その外端部５１からハウジング２０の軸芯に向け半径方向に延出し、その内端部５２にて、環状回動部材３０の下端部に形成した支持穴部３２に嵌着支持されている。
【００１９】
これにより、両支持軸４０、５０は、その各軸芯にて、ハウジング２０の開口部２１の近傍にて周壁２０ａの上下方向に沿う直径線（以下、上下方向直径線という）上に位置するように周壁２０ａと環状回動部材３０との間に支持される。このことは、環状回動部材３０は、上記上下方向直径線を軸として回動するように支持されることを意味する。
【００２０】
ケーシング６０は、図２及び図３にて示すごとく、環状回動部材３０内に嵌装されており、このケーシング６０は、図３にて示すごとく、筒体６０ａと、底体６０ｂとを備えている。筒体６０ａは、その円筒部６１の周壁の軸方向中間部位にて、左右両側支持軸７０、８０を介し環状回動部材３０に同軸的に支持されており、この筒体６０ａは、開口部６２を、円筒部６１から断面末広がり状に開口するように延出して形成されている。底体６０ｂは、筒体６０ａの底側開口部に着脱可能に組み付けられて、当該筒体６０ａの底側開口部を閉じている。なお、底体６０ｂが筒体６０ａに対し着脱可能になっているのは、筒体６０ａと底体６０ｂとの組み付け前に、小型カメラＣの底体６０ｂへの組み付けを行うためである。
【００２１】
ここで、左側支持軸７０は、その外端部７１にて、環状回動部材３０の図２にて図示左端部に形成した支持穴部３３内に回動可能に嵌装支持されており、この支持軸７０は、その外端部７１からハウジング２０の軸芯に向け半径方向に延出し、その内端部７２にて、円筒部６１の周壁の上記軸方向中間部位の左端部に形成した支持穴部６１ａに嵌着支持されている。一方、右側支持軸８０は、その外端部８１にて、環状回動部材３０の図２にて図示右端部に形成した支持穴部３４に回動可能に嵌装支持されており、この支持軸８０は、その外端部８１からハウジング２０の軸芯に向け半径方向に延出し、その内端部８２にて、円筒部６１の周壁の上記軸方向中間部位の左端部に形成した支持穴部６１ｂに嵌着支持されている。
【００２２】
これにより、両支持軸７０、８０は、その各軸芯にて、環状回動部材３０の左右方向に沿う直径線（以下、左右方向直径線という）上に位置するように環状回動部材３０と円筒部６１との間に支持される。このことは、ケーシング６０は、上記左右方向直径線を軸として回動するように支持されることを意味する。ここで、環状回動部材３０、ケーシング６０、上下両側支持部材４０、５０及び左右両側支持部材７０、８０が、いわゆるジンバル機構を構成する。
【００２３】
小型カメラＣは、図３にて示すごとく、ケーシング６０内に組み付けられている。この小型カメラＣは、そのカメラ本体部Ｃ１にて、ケーシング６０の底体６０ｂに形成した段付き貫通穴部６３の内側大径部６３ａ内に同軸的に嵌装されており、この小型カメラＣのカメラレンズ部Ｃ２は、ケーシング６０の開口部６２を通し外方に対向している。これにより、小型カメラＣは、その前方の像を撮影して二次元の撮像データとして出力する。
【００２４】
なお、本実施形態では、小型カメラＣとして、サンメカトロニクス社製ＣＭＯＳ二次元カメラが採用されている。また、小型カメラＣとしては、当該ＣＭＯＳ二次元カメラに限ることなく、例えば、ＣＣＤ二次元カメラを採用してもよく、一般的には、像を撮影して電子的な二次元撮像データとして出力する小型カメラを採用すればよい。
【００２５】
ここで、上記ジンバル機構により回動される小型カメラＣの傾動中心Ｃｏ（図３参照）は、カメラレンズ部Ｃ２の光軸上にあって小型カメラＣの撮像面からカメラレンズ部Ｃ２の焦点距離だけ前方（図３にて図示左方）に位置する。また、小型カメラＣが図３にて図示位置にあるとき、カメラレンズ部Ｃ２の光軸とハウジング２０及びケーシング６０の各軸に相当する中心線Ｌ１とは一致する。なお、貫通穴部６３は、ケーシング６０に対し同軸的に形成されている。また、ケーシング６０は、ハウジング２０と共に非磁性材料で形成されている。
【００２６】
柱状永久磁石９０は、その軸方向に着磁されているもので、この永久磁石９０は、そのＳ磁極部にて、底体６０ｂの貫通穴部６３のうち外側大径部６３ｂ内に同軸的に嵌着されている。このため、永久磁石９０のＮ磁極部は、底体６０ｂから図３に図示右方へ突出している。本実施形態では、永久磁石９０として、二六製作所製ネオジウム磁石を採用した。
【００２７】
位置決め部材１００は、非磁性金属材料により、図３及び図４にて示すごとく、断面略コ字状の嵌め合い部１００ａと、環状ボス部１００ｂとを有するように形成されており、この位置決め部材１００は、嵌め合い部１００ａにて、永久磁石１００のＮ磁極部に同軸的に嵌着されている。環状ボス部１００ｂは、嵌め合い部１００ａの上壁１０１の中央に外方に突出するように同軸的に形成されており、この環状ボス部１００ｂの内周面１０２は、図３にて示すごとく、図示左側から右側に向け広がるように断面テーパ状に形成されている。なお、ボス部１００ｂは、環状に限ることなく、凹状であってもよい。
【００２８】
各アクチュエータＡ１〜Ａ５は、図１及び図３にて示すごとく、ハウジング２０の球面状底壁２０ｂに組み付けられている。以下、この組み付け構成を、各アクチュエータＡ１〜Ａ５の構成と共に説明する。なお、球面状底壁２０ｂは、ハウジング２０において、周壁２０ａと同軸的に外方へ向け凸となるように形成されている。
【００２９】
アクチュエータＡ１は、図１、図３及び図４にて示すごとく、アクチュエータ本体２００ａと、コイルスプリング２００ｂと、係合部材２００ｃとを備えている。アクチュエータ本体２００ａは、図３にて示すごとく、その軸方向中間部位にて、ハウジング２０の底壁２０ｂの中央に形成した支持穴部２２内に同軸的に嵌装支持されている。なお、支持穴部２２は、中心線Ｌ１と同軸的に位置している。
【００３０】
アクチュエータ本体２００ａは、図５にて示すごとく、ヨーク２１０を備えており、このヨーク２１０は、Ｕ字状ヨーク部２１０ａと、平板状ヨーク部２１０ｂとにより構成されている。ここで、ヨーク部２１０ｂは、その両端部にて、ヨーク部２１０ａにおいて底部２１１の両端から平行に延出する両脚部２１２の各先端部に、底部２１１と平行となるように固着されている。
【００３１】
直流ソレノイド２２０は、ヨーク２１０の両脚部２１２間にて、これら両脚部によりボビン２３０を介し同軸的に挟支されている。ここで、直流ソレノイド２２０は、ボビン２３０に同軸的に巻装されている。なお、図５にて符号２３０ａは、案内筒を示す。本実施形態では、直流ソレノイド２２０として、タカハ機工社製Ｔ２８０８型直流ソレノイドを採用した。
【００３２】
中空状固定鉄芯２４０は、そのボス部２４１にて、ヨーク２１０の底部２１１の中央穴部２１１ａに嵌着されており、当該固定鉄芯２４０は、案内筒２３０ａのうちヨーク２１０の先端側部位内にボス部２４１から図５にて図示左方へ同軸的に延出している。柱状プランジャー２５０は、ヨーク２１０のヨーク部２１２ｂの中央孔部２１３を通り案内筒２３０ａ内に軸動可能に挿入されて、その断面Ｖ字状内端部２５１にて、固定鉄芯２４０の断面テーパ状凹部２４２内に係合可能に対向しており、当該プランジャー２５０は、その外端部２５２にて、図４（ａ）にて示すごとく、永久磁石９０のＮ磁極部に同軸的に対向している。
【００３３】
また、プランジャー２５０は、環状ストッパ部（図示しない）を有しており、このストッパ部は、プランジャー２５０の外周面（内端部２５１の外周面を除く）軸方向中間部位のうち内端部２５１の図５にて図示左端近傍部分から半径方向に外方へ突出形成されている。なお、当該環状ストッパ部の外径は案内筒２３０ａの内径よりも幾分小さいが、図５では、便宜上、プランジャー２５０の外周面（内端部２５１の外周面を除く）と接触するように記載されている。また、プランジャー２５０は、ヨーク２１０と共に磁性金属材料で形成されている。
【００３４】
係合部材２００ｃは、図４（ａ）にて示すごとく、その貫通状軸穴部２６０にて、プランジャー２５０の外端部２５２に外方から同軸的に嵌着支持されており、この係合部材２００ｃは、板状基部２６０ａと、円錐台形状係合部２６０ｂとを一体に有するように非磁性金属材料により構成されている。ここで、係合部２６０ｂは、位置決め部材１００の環状ボス１００ｂ内に同軸的に係合し得るように、図４（ａ）にて図示左方へ向けボス１００ｂの内周面１０２と同様に末すぼまり状に形成されている。
【００３５】
コイルスプリング２００ｂは、係合部材２００ｃとアクチュエータ本体２００ａとの間にて、プランジャー２５０の中間部位を外方から覆うように当該中間部位に同軸的に介装されており、このコイルスプリング２００ｂは、係合部材２００ｃをアクチュエータ本体２００ａに対し図４（ａ）にて図示左方へ付勢している。
【００３６】
このように構成したアクチュエータＡ１においては、直流ソレノイド２２０が後述する直流電流の流入により励磁されると、磁束がヨーク２１０、プランジャー２５０及び固定鉄芯２４０を通り流れて、電磁力が、磁気的吸引力として、プランジャー２５０をコイルスプリング２００ｂの付勢力に抗し固定鉄心２４０に向け吸引させるように発生する。
【００３７】
ここで、上記直流電流が、プランジャー２５０の内端部２５１をＮ極に着磁させる方向に上記電磁力を発生させるように流れると、プランジャー２５０の外端部２５２は、Ｓ極に着磁されて、永久磁石９０のＮ磁極部との間に磁気的吸引力を発生する。但し、この磁気的吸引力は、プランジャー２５０に対する固定鉄心２４０への磁気的吸引力としての上記電磁力とコイルスプリング２００ｂの付勢力との差よりも小さい。一方、上記直流電流が、プランジャー２５０の内端部２５１をＳ極に着磁させる方向に上記電磁力を発生させるように流れると、プランジャー２５０の外端部２５２は、Ｎ極に着磁されて、永久磁石９０のＮ磁極部との間に磁気的反発力を発生する。
【００３８】
また、直流ソレノイド２２０が消磁されると、上記電磁力が消滅し、コイルスプリング２００ｂがその係合部材２００ｃに対する付勢力によりプランジャー２５０を固定鉄心２４０から解離する方向に軸動させる。なお、この軸動に伴い、プランジャー２５０は、その上記環状ストッパ部にて、ヨーク部２１０ｂの中央穴部２１３にその内側から係止してプランジャー２５０のヨーク２１０からの抜け止めをする。
【００３９】
残りの各アクチュエータＡ２〜Ａ５は、アクチュエータＡ１と同様の構成を有しているが、当該各アクチュエータＡ２〜Ａ５のハウジング２０への組み付け位置は、アクチュエータＡ１とは次のように異なっている。
【００４０】
アクチュエータＡ２は、図１及び図３にて示すごとく、アクチュエータＡ１の直下に位置するもので、このアクチュエータＡ２は、そのアクチュエータ本体２００ａの軸方向中間部位にて、ハウジング２０の底壁２０ｂに形成した支持穴部２３に同軸的に嵌装支持されている。ここで、支持穴部２３は、その軸にて、小型カメラＣの傾動中心Ｃｏを通り中心線Ｌ１に対しその３０°下方へ傾斜する中心線Ｌ２上に沿って位置するように、ハウジング２０の底壁２０ｂに形成されている。
【００４１】
アクチュエータＡ３は、図１及び図３にて示すごとく、アクチュエータＡ１の直上に位置するもので、このアクチュエータＡ３は、そのアクチュエータ本体２００ａの軸方向中間部位にて、ハウジング２０の底壁２０ｂに形成した支持穴部２４に同軸的に嵌装支持されている。ここで、支持穴部２４は、その軸にて、小型カメラＣの傾動中心Ｃｏを通り中心線Ｌ１に対しその３０°上方へ傾斜する中心線Ｌ３（図３参照）上に沿って位置するように、ハウジング２０の底壁２０ｂに形成されている。
【００４２】
アクチュエータＡ４は、図１から分かるように、アクチュエータＡ１の左方に位置するもので、このアクチュエータＡ４は、そのアクチュエータ本体２００ａの軸方向中間部位にて、ハウジング２０の底壁２０ｂに形成した支持穴部２５に同軸的に嵌装支持されている。ここで、支持穴部２５は、その軸にて、小型カメラＣの傾動中心Ｃｏを通り中心線Ｌ１に対しその３０°左方へ傾斜する中心線Ｌ４上に沿って位置するように、ハウジング２０の底壁２０ｂに形成されている。
【００４３】
アクチュエータＡ５は、図１から分かるように、アクチュエータＡ１の右方に位置するもので、このアクチュエータＡ５は、そのアクチュエータ本体２００ａの軸方向中間部位にて、ハウジング２０の底壁２０ｂに形成した支持穴部（図示しない）に同軸的に嵌装支持されている。ここで、当該支持穴部は、その軸にて、小型カメラＣの傾動中心Ｃｏを通り中心線Ｌ１に対しその３０°右方へ傾斜する中心線Ｌ５上に沿って位置するように、ハウジング２０の底壁２０ｂに形成されている。なお、各中心線Ｌ２、Ｌ３は中心線Ｌ１と同一鉛直面内にあり、各中心線Ｌ４、Ｌ５は中心線Ｌ１と同一水平面内にある。また、アクチュエータＡ１〜Ａ５の各係合部材２００ｂは、小型カメラＣの傾動中心Ｃｏに対し同一の距離をおいて当該傾動中心Ｃｏに対向している。
【００４４】
次に、当該電動撮像装置の電気回路構成について説明すると、画像処理回路３００は、図６にて示すごとく、小型カメラＣの出力を画像処理して撮像信号としてマイクロコンピュータ３１０に出力する。マイクロコンピュータ３１０は、図７〜図１２にて示すフローチャートに従い、コンピュータプログラムを実行し、この実行中において、各駆動回路３２０〜３６０を介する各アクチュエータＡ１〜Ａ５の駆動処理、画像出力回路３００の出力に基づく画像入力処理、画像合成処理や出力装置３７０の駆動処理等の各種処理を行う。なお、上記コンピュータプログラムはマイクロコンピュータ３１０のＲＯＭに予め記憶されている。
【００４５】
駆動回路３２０は、マイクロコンピュータ３１０による制御のもと、直流電源ＰＳからの直流電圧Ｖｃ（２０（Ｖ））を、正極性或いは負極性にてアクチュエータＡ１の直流ソレノイド２２０の両端子に印加し、または直流ソレノイド２２０から遮断するように切り替える。
【００４６】
残りの各駆動回路３３０〜３６０は、駆動回路３２０と同様の構成を有しているが、駆動回路３３０は、マイクロコンピュータ３１０による制御のもと、直流電源ＰＳからの直流電圧Ｖｃを、正極性或いは負極性にてアクチュエータＡ２の直流ソレノイド２２０の両端子に印加し、またはアクチュエータＡ２の直流ソレノイド２２０から遮断するように切り替える。駆動回路３４０は、マイクロコンピュータ３１０による制御のもと、直流電源ＰＳからの直流電圧Ｖｃを正極性或いは負極性にてアクチュエータＡ３の直流ソレノイド２２０の両端子に印加し、またはアクチュエータＡ３の直流ソレノイド２２０から遮断するように切り替える。
【００４７】
駆動回路３５０は、マイクロコンピュータ３１０による制御のもと、直流電源ＰＳからの直流電圧Ｖｃを、正極性或いは負極性にてアクチュエータＡ４の直流ソレノイド２２０の両端子に印加し、またはアクチュエータＡ４の直流ソレノイド２２０から遮断するように切り替える。また、駆動回路３６０は、マイクロコンピュータ３１０による制御のもと、直流電源ＰＳからの直流電圧Ｖｃを、正極性或いは負極性にてアクチュエータＡ５の直流ソレノイド２２０の両端子に印加し、またはアクチュエータＡ５の直流ソレノイド２２０から遮断するように切り替える。
【００４８】
但し、本実施形態では、直流電圧Ｖｃの上記正極性印加は、上記直流電流がプランジャー２５０の内端部２５１をＮ極に着磁させる方向に上記電磁力を発生させるように各アクチュエータＡ１〜Ａ５のいずれかの直流ソレノイド２２０に流れる場合に対応する。また、直流電圧Ｖｃの上記負極性印加は、上記直流電流がプランジャー２５０の内端部２５１をＳ極に着磁させる方向に上記電磁力を発生させるように各アクチュエータＡ１〜Ａ５のいずれかの直流ソレノイド２２０に流れる場合に対応する。また、本実施形態では、各駆動回路３２０〜３６０として、東芝製ＴＡ８４２８Ｋ型フルブリッジ駆動回路が採用されている。出力装置３７０は、マイクロコンピュータ３１０による制御のもと、合成画像の印刷を行う。
【００４９】
以上のように構成した本実施形態において、マイクロコンピュータ３１０が図７のフローチャートに従いコンピュータプログラムの実行を開始すると、第１駆動処理ルーチン４００（図８参照）において、小型カメラＣを中心線Ｌ１と同軸的に位置させる処理が次のようになされる。
【００５０】
即ち、図８のステップ４１０において、計時データＤがＤ＝０と初期化される。ついで、ステップ４２０において、駆動回路３２０への第１正極性駆動信号の出力処理がなされる。この第１正極性駆動信号は、直流電源ＰＳからの直流電圧ＶｃをアクチュエータＡ１の直流ソレノイド２２０の両端子に正極性にて印加するように駆動回路３２０を駆動する信号である。
【００５１】
このステップ４２０での処理後、次のステップ４３０において、駆動回路３３０〜３６０への第２〜第５の負極性駆動信号の出力処理がなされる。これら第２〜第５の負極性駆動信号は、それぞれ、直流電源ＰＳからの直流電圧ＶｃをアクチュエータＡ２〜Ａ５の各直流ソレノイド２２０の両端子に負極性にて印加するように各駆動回路３３０〜３６０を駆動する信号である。
【００５２】
ステップ４３０の処理後、ステップ４４０において、計時データＤがＤ＝（Ｄ＋１）と加算更新される。ここで、Ｄ＝（Ｄ＋１）における「１」は、０．１（秒）よりも短い時間に対応する値である。また、０．１（秒）は、ステップ４３０の処理後、後述のように位置決め部材１００のボス部１００ｂをアクチュエータＡ１の係合部材２００ｃの係合部２６０ｂと中心線Ｌ１上にて同軸的に対向させるに要する時間に相当する。なお、現段階では、Ｄ＜０．１（秒）故、次のステップ４５０での判定はＮＯとなる。
【００５３】
しかして、ステップ４５０でのＮＯとの判定及びステップ４４０での計時データの加算更新処理が繰り返されている間において、上述の第１正極性駆動信号に基づき駆動回路３２０が、直流電源ＰＳからの直流電圧Ｖｃを正極性に切り替えてアクチュエータＡ１の直流ソレノイド２２０の両端子に印加すると、直流電源ＰＳからの直流電流が、アクチュエータＡ１のプランジャー２５０の内端部２５１をＮ極に着磁させる方向に電磁力を発生させるように、アクチュエータＡ１の直流ソレノイド２２０に流れる。これに伴い、アクチュエータＡ１のプランジャー２５０の外端部２５２はＳ極に着磁されると共に、当該プランジャー２５０が当該電磁力を磁気的吸引力として受けてアクチュエータＡ１の案内筒２３０ａ内を軸動してアクチュエータＡ１の固定鉄心２４０に吸引される。
【００５４】
また、上述の第２〜第５の負極性駆動信号に基づき、駆動回路３３０〜３６０が、それぞれ、直流電源ＰＳからの直流電圧Ｖｃを負極性に切り替えて、アクチュエータＡ２〜Ａ５の各直流ソレノイド２２０の両端子に印加すると、アクチュエータＡ２〜Ａ５の各々においては、直流電源ＰＳからの直流電流が、プランジャー２５０の内端部２５１をＳ極に着磁させる方向に電磁力を発生させるように、直流ソレノイド２２０に流れる。これに伴い、プランジャー２５０の外端部２５２はＮ極に着磁されると共に、当該プランジャー２５０が当該電磁力を磁気的吸引力として受けて案内筒２３０ａ内を軸動して固定鉄心２４０に吸引される。
【００５５】
また、上述のようにアクチュエータＡ１のプランジャー２５０の外端部２５２がＳ極に着磁されるとともにアクチュエータＡ２〜Ａ５の各プランジャー２５０の外端部２５２が共にＮ極に着磁されると、アクチュエータＡ１のプランジャー２５０の外端部２５２は永久磁石９０のＮ磁極部との間で磁気的吸引力を発生するとともに、残りのアクチュエータＡ２〜Ａ５の各プランジャー２５０の外端部２５２は永久磁石９０のＮ磁極部との間で磁気的反発力を発生する。
【００５６】
このため、永久磁石９０は、そのＮ磁極部にて、アクチュエータＡ２〜Ａ５の各プランジャー２５０の外端部２５２により磁気的に反発されながらアクチュエータＡ１のプランジャー２５０の外端部２５２により磁気的に吸引される。これに伴い、上記ジンバル機構の作動のもと、位置決め部材１００は、そのボス部１００ｂにて、アクチュエータＡ１の係合部材２００ｃの係合部２６０ｂと中心線Ｌ１上にて同軸的に対向する（図４（ａ）参照）。従って、ケーシング６０及び小型カメラＣのうち傾動中心Ｃｏよりも図３にて図示右側部位、永久磁石９０及び位置決め部材１００の各重力等の外力に影響されることなく、小型カメラＣは、ケーシング６０、永久磁石９０及び位置決め部材１００と共に、図３にて示すごとく、中心線Ｌ１上にてアクチュエータＡ１と同軸的に維持される。
【００５７】
然る後、計時データＤが０．１（秒）に達すると、ステップ４５０での判定がＹＥＳとなり、ステップ４６０において、第１正極性駆動信号及び第２〜第５の負極性駆動信号の出力停止処理がなされる。これに伴い、アクチュエータＡ１においては、直流ソレノイド２２０が駆動回路３２０により直流電源ＰＳから遮断されて消磁し、係合部材２００ｃが、コイルスプリング２００ｂにより付勢されてプランジャー２５０と共に軸動して、係合部２６０ｂにて、位置決め部材１００のボス部１００ｂ内に中心線Ｌ１上にて同軸的に係合する（図４（ｂ）参照）。これにより、小型カメラＣは、ケーシング６０及び永久磁石９０と共に、位置決め部材１００によって中心線Ｌ１上に同軸的に位置決め保持され得る。なお、アクチュエータ１のプランジャー２５０は、その環状ストッパ部にて、ヨーク部２１０ｂの中央穴部２１３とは非係止状態にある。
【００５８】
そして、このような位置決め保持状態において、小型カメラＣにより、前方の像として、例えば、図１４にて示す中央画像を撮影すれば、この撮像画像は、中央撮像データとして小型カメラＣから画像処理回路３００に出力される。これに伴い、当該中央撮像データは画像処理回路３００によりデータ処理されて中央画像信号として出力される。
【００５９】
また、上述のような第２〜第５の負極性駆動信号の出力停止処理に伴い、アクチュエータＡ２〜Ａ５においては、各直流ソレノイド２２０が各駆動回路３３０〜３６０により直流電源ＰＳから遮断されて消磁する。このため、各プランジャー２５０は、対応の係合部材２００ｃに対する対応のコイルスプリング２００ｂの付勢力のもと、対応の案内筒２３０ａに沿い対応の固定鉄心２４０から解離する方向に軸動する。なお、アクチュエータＡ２〜Ａ５の各々において、プランジャー２５０は、その環状ストッパ部にて、対応のヨーク部２１０ｂの中央穴部２１３との係止により、対応のヨーク部２１０から抜け止めされる。
【００６０】
第１駆動処理ルーチン４００の処理が以上のようにして終了すると、次のステップ４００ａ（図７参照）において、画像入力処理がなされる。この画像入力処理では、上述した中央画像信号がマイクロコンピュータ３１０に中央画像データとして入力される。
【００６１】
このようにしてステップ４００ａの処理が終了すると、次の第２駆動処理ルーチン５００（図９参照）の処理がなされる。この第２駆動処理ルーチンでは、ステップ５１０において、計時データＤがＤ＝０と初期化される。ついで、ステップ５２０において、駆動回路３３０への第２正極性駆動信号の出力処理がなされる。この第２正極性駆動信号は、直流電源ＰＳからの直流電圧ＶｃをアクチュエータＡ２の直流ソレノイド２２０の両端子に正極性にて印加するように駆動回路３３０を駆動する信号である。
【００６２】
このステップ５２０での処理後、次のステップ５３０において、駆動回路３２０及び３４０〜３６０への第１及び第３〜第５の負極性駆動信号の出力処理がなされる。これら第１及び第３〜第５の負極性駆動信号は、それぞれ、直流電源ＰＳからの直流電圧ＶｃをアクチュエータＡ１及びＡ３〜Ａ５の各直流ソレノイド２２０の両端子に負極性にて印加するように各駆動回路３２０及び３４０〜３６０を駆動する信号である。
【００６３】
ステップ５３０の処理後、ステップ５４０において、ステップ４４０での処理と同様に計時データＤがＤ＝（Ｄ＋１）と加算更新される。なお、現段階では、Ｄ＜０．１（秒）故、次のステップ５５０での判定はＮＯとなる。
【００６４】
しかして、ステップ５５０でのＮＯとの判定及びステップ５４０での計時データの加算更新処理が繰り返されている間において、上述の第２正極性駆動信号に基づき駆動回路３３０が、直流電源ＰＳからの直流電圧Ｖｃを正極性に切り替えてアクチュエータＡ２の直流ソレノイド２２０の両端子に印加すると、直流電源ＰＳからの直流電流が、アクチュエータＡ２のプランジャー２５０の内端部２５１をＮ極に着磁させる方向に電磁力を発生させるように、アクチュエータＡ２の直流ソレノイド２２０に流れる。これに伴い、アクチュエータＡ２のプランジャー２５０の外端部２５２はＳ極に着磁されると共に、当該プランジャー２５０が当該電磁力を磁気的吸引力として受けてアクチュエータＡ２の案内筒２３０ａ内を軸動してアクチュエータＡ２の固定鉄心２４０に吸引される。
【００６５】
また、上述の第１及び第３〜第５の負極性駆動信号に基づき、駆動回路３２０及び３４０〜３６０が、それぞれ、直流電源ＰＳからの直流電圧Ｖｃを負極性に切り替えて、アクチュエータＡ１及びＡ３〜Ａ５の各直流ソレノイド２２０の両端子に印加すると、アクチュエータＡ１及びＡ３〜Ａ５の各々においては、直流電源ＰＳからの直流電流が、プランジャー２５０の内端部２５１をＳ極に着磁させる方向に電磁力を発生させるように、直流ソレノイド２２０に流れる。これに伴い、プランジャー２５０の外端部２５２はＮ極に着磁されると共に、当該プランジャー２５０が当該電磁力を磁気的吸引力として受けて案内筒２３０ａ内を軸動して固定鉄心２４０に吸引される。
【００６６】
また、上述のようにアクチュエータＡ２のプランジャー２５０の外端部２５２がＳ極に着磁されるとともにアクチュエータＡ１及びＡ３〜Ａ５の各プランジャー２５０の外端部２５２が共にＮ極に着磁されると、アクチュエータＡ２のプランジャー２５０の外端部２５２は永久磁石９０のＮ磁極部との間で磁気的吸引力を発生するとともに、残りのアクチュエータＡ１及びＡ３〜Ａ５の各プランジャー２５０の外端部２５２は永久磁石９０のＮ磁極部との間で磁気的反発力を発生する。
【００６７】
このため、永久磁石９０は、そのＮ磁極部にて、アクチュエータＡ１及びＡ３〜Ａ５の各プランジャー２５０の外端部２５２により磁気的に反発されながらアクチュエータＡ２のプランジャー２５０の外端部２５２により磁気的に吸引される。これに伴い、上記ジンバル機構の作動のもと、永久磁石９０は、ケーシング６０、小型カメラＣ及び位置決め部材１００と共に、図３にて図示下方へ傾動し、位置決め部材１００は、そのボス部１００ｂにて、アクチュエータＡ２の係合部材２００ｃの係合部２６０ｂと中心線Ｌ２上にて同軸的に対向する。従って、ケーシング６０及び小型カメラＣのうち傾動中心Ｃｏよりも図３にて図示右側部位、永久磁石９０及び位置決め部材１００の各重力等の外力に影響されることなく、小型カメラＣは、ケーシング６０、永久磁石９０及び位置決め部材１００と共に、図１３にて示すごとく、中心線Ｌ２上にてアクチュエータＡ２と同軸的に維持される。
【００６８】
然る後、計時データＤが０．１（秒）に達すると、ステップ５５０での判定がＹＥＳとなり、ステップ５６０において、第２正極性駆動信号並びに第１及び第３〜第５の負極性駆動信号の出力停止処理がなされる。これに伴い、アクチュエータＡ２においては、直流ソレノイド２２０が駆動回路３３０により直流電源ＰＳから遮断されて消磁し、係合部材２００ｃが、コイルスプリング２００ｂにより付勢されてプランジャー２５０と共に軸動して、係合部２６０ｂにて、位置決め部材１００のボス部１００ｂ内に中心線Ｌ２上にて同軸的に係合する。これにより、小型カメラＣは、ケーシング６０及び永久磁石９０と共に、位置決め部材１００によって中心線Ｌ２上に同軸的に位置決め保持され得る。なお、アクチュエータＡ２のプランジャー２５０は、その環状ストッパ部にて、ヨーク部２１０ｂの中央穴部２１３とは非係止状態にある。
【００６９】
そして、このような位置決め保持状態において、小型カメラＣにより、前方の像として、例えば、図１５にて示す上側画像を撮影すれば、この撮像画像は、上側撮像データとして小型カメラＣから画像処理回路３００に出力される。これに伴い、当該上側撮像データは画像処理回路３００によりデータ処理されて上側画像信号として出力される。
【００７０】
また、上述のような第１及び第３〜第５の負極性駆動信号の出力停止処理に伴い、アクチュエータＡ１及びＡ３〜Ａ５においては、各直流ソレノイド２２０が各駆動回路３２０及び３４０〜３６０により直流電源ＰＳから遮断されて消磁する。このため、各プランジャー２５０は、対応の係合部材２００ｃに対する対応のコイルスプリング２００ｂの付勢力のもと、対応の案内筒２３０ａに沿い対応の固定鉄心２４０から解離する方向に軸動する。なお、アクチュエータＡ１及びＡ３〜Ａ５の各々において、プランジャー２５０は、その環状ストッパ部にて、対応のヨーク部２１０ｂの中央穴部２１３に係止して、対応のヨーク２１０から抜け止めされる。
【００７１】
第２駆動処理ルーチン５００の処理が以上のようにして終了すると、次のステップ５００ａ（図７参照）において、画像入力処理がなされる。この画像入力処理では、上述した上側画像信号がマイクロコンピュータ３１０に上側画像データとして入力される。
【００７２】
このようにしてステップ５００ａの処理が終了すると、次の第３駆動処理ルーチン６００（図１０参照）の処理がなされる。この第３駆動処理ルーチンでは、ステップ６１０において、計時データＤがＤ＝０と初期化される。ついで、ステップ６２０において、駆動回路３４０への第３正極性駆動信号の出力処理がなされる。この第３正極性駆動信号は、直流電源ＰＳからの直流電圧ＶｃをアクチュエータＡ３の直流ソレノイド２２０の両端子に正極性にて印加するように駆動回路３４０を駆動する信号である。
【００７３】
このステップ６２０での処理後、次のステップ６３０において、駆動回路３２０、３３０、３５０及び３６０への第１、第２、第４及び第５の負極性駆動信号の出力処理がなされる。これら第１、第２、第４及び第５の負極性駆動信号は、それぞれ、直流電源ＰＳからの直流電圧ＶｃをアクチュエータＡ１、Ａ２、Ａ４及びＡ５の各直流ソレノイド２２０の両端子に負極性にて印加するように各駆動回路３２０、３３０、３５０及び３６０を駆動する信号である。
【００７４】
ステップ６３０の処理後、ステップ６４０において、ステップ５４０での処理と同様に計時データＤがＤ＝（Ｄ＋１）と加算更新される。なお、現段階では、Ｄ＜０．１（秒）故、次のステップ６５０での判定はＮＯとなる。
【００７５】
しかして、ステップ６５０でのＮＯとの判定及びステップ６４０での計時データの加算更新処理が繰り返されている間において、上述の第３正極性駆動信号に基づき駆動回路３４０が、直流電源ＰＳからの直流電圧Ｖｃを正極性に切り替えてアクチュエータＡ３の直流ソレノイド２２０の両端子に印加すると、直流電源ＰＳからの直流電流が、アクチュエータＡ３のプランジャー２５０の内端部２５１をＮ極に着磁させる方向に電磁力を発生させるように、アクチュエータＡ３の直流ソレノイド２２０に流れる。これに伴い、アクチュエータＡ３のプランジャー２５０の外端部２５２はＳ極に着磁されると共に、当該プランジャー２５０が当該電磁力を磁気的吸引力として受けてアクチュエータＡ３の案内筒２３０ａ内を軸動してアクチュエータＡ３の固定鉄心２４０に吸引される。
【００７６】
また、上述の第１、第２、第４及び第５の負極性駆動信号に基づき、駆動回路３２０、３３０、３５０及び３６０が、それぞれ、直流電源ＰＳからの直流電圧Ｖｃを負極性に切り替えて、アクチュエータＡ１、Ａ２、Ａ４及びＡ５の各直流ソレノイド２２０の両端子に印加すると、アクチュエータＡ１、Ａ２、Ａ４及びＡ５の各々においては、直流電源ＰＳからの直流電流が、プランジャー２５０の内端部２５１をＳ極に着磁させる方向に電磁力を発生させるように、直流ソレノイド２２０に流れる。これに伴い、プランジャー２５０の外端部２５２はＮ極に着磁されると共に、当該プランジャー２５０が当該電磁力を磁気的吸引力として受けて案内筒２３０ａ内を軸動して固定鉄心２４０に吸引される。
【００７７】
また、上述のようにアクチュエータＡ３のプランジャー２５０の外端部２５２がＳ極に着磁されるとともにアクチュエータＡ１、Ａ２、Ａ４及びＡ５の各プランジャー２５０の外端部２５２が共にＮ極に着磁されると、アクチュエータＡ３のプランジャー２５０の外端部２５２は永久磁石９０のＮ磁極部との間で磁気的吸引力を発生するとともに、残りのアクチュエータＡ１、Ａ２、Ａ４及びＡ５の各プランジャー２５０の外端部２５２は永久磁石９０のＮ磁極部との間で磁気的反発力を発生する。
【００７８】
このため、永久磁石９０は、そのＮ磁極部にて、アクチュエータＡ１、Ａ２、Ａ４及びＡ５の各プランジャー２５０の外端部２５２により磁気的に反発されながらアクチュエータＡ３のプランジャー２５０の外端部２５２により磁気的に吸引される。これに伴い、上記ジンバル機構の作動のもと、永久磁石９０は、ケーシング６０、小型カメラＣ及び位置決め部材１００と共に、図１３にて図示上方へ傾動し、位置決め部材１００は、そのボス部１００ｂにて、アクチュエータＡ３の係合部材２００ｃの係合部２６０ｂと中心線Ｌ３上にて同軸的に対向する。従って、ケーシング６０及び小型カメラＣのうち傾動中心Ｃｏよりも図１３にて図示右側部位、永久磁石９０及び位置決め部材１００の各重力等の外力に影響されることなく、小型カメラＣは、ケーシング６０、永久磁石９０及び位置決め部材１００と共に、中心線Ｌ３上にてアクチュエータＡ３と同軸的に維持される。
【００７９】
然る後、計時データＤが０．１（秒）に達すると、ステップ６５０での判定がＹＥＳとなり、ステップ６６０において、第３正極性駆動信号並びに第１、第２、第４及び第５の負極性駆動信号の出力停止処理がなされる。これに伴い、アクチュエータＡ３においては、直流ソレノイド２２０が駆動回路３４０により直流電源ＰＳから遮断されて消磁し、係合部材２００ｃが、コイルスプリング２００ｂにより付勢されてプランジャー２５０と共に軸動して、係合部２６０ｂにて、位置決め部材１００のボス部１００ｂ内に中心線Ｌ３上にて同軸的に係合する。これにより、小型カメラＣは、ケーシング６０及び永久磁石９０と共に、位置決め部材１００によって中心線Ｌ３上に同軸的に位置決め保持され得る。なお、アクチュエータＡ３のプランジャー２５０は、その環状ストッパ部にて、ヨーク部２１０ｂの中央穴部２１３とは非係止状態にある。
【００８０】
そして、このような位置決め保持状態において、小型カメラＣにより、前方の像として、例えば、図１６にて示す下側画像を撮影すれば、この撮像画像は、下側撮像データとして小型カメラＣから画像処理回路３００に出力される。これに伴い、当該下側撮像データは画像処理回路３００によりデータ処理されて下側画像信号として出力される。
【００８１】
また、上述のような第１、第２、第４及び第５の負極性駆動信号の出力停止処理に伴い、アクチュエータＡ１、Ａ２、Ａ４及びＡ５においては、各直流ソレノイド２２０が各駆動回路３２０、３３０、３５０及び３６０により直流電源ＰＳから遮断されて消磁する。このため、各プランジャー２５０は、対応の係合部材２００ｃに対する対応のコイルスプリング２００ｂの付勢力のもと、対応の案内筒２３０ａに沿い対応の固定鉄心２４０から解離する方向に軸動する。なお、アクチュエータＡ１、Ａ２、Ａ４及びＡ５の各々において、プランジャー２５０は、その環状ストッパ部にて、対応のヨーク部２１０ｂの中央穴部２１３に係止して、対応のヨーク２１０から抜け止めされる。
【００８２】
第３駆動処理ルーチン６００の処理が以上のようにして終了すると、次のステップ６００ａ（図７参照）において、画像入力処理がなされる。この画像入力処理では、上述した下側画像信号がマイクロコンピュータ３１０に下側画像データとして入力される。
【００８３】
このようにしてステップ６００ａの処理が終了すると、次の第４駆動処理ルーチン７００（図１１参照）の処理がなされる。この第４駆動処理ルーチンでは、ステップ７１０において、計時データＤがＤ＝０と初期化される。ついで、ステップ７２０において、駆動回路３５０への第４正極性駆動信号の出力処理がなされる。この第４正極性駆動信号は、直流電源ＰＳからの直流電圧ＶｃをアクチュエータＡ４の直流ソレノイド２２０の両端子に正極性にて印加するように駆動回路３５０を駆動する信号である。
【００８４】
このステップ７２０での処理後、次のステップ７３０において、駆動回路３２０〜３４０及び３６０への第１〜第３及び第５の負極性駆動信号の出力処理がなされる。これら第１〜第３及び第５の負極性駆動信号は、それぞれ、直流電源ＰＳからの直流電圧ＶｃをアクチュエータＡ１〜Ａ３及びＡ５の各直流ソレノイド２２０の両端子に負極性にて印加するように各駆動回路３２０〜３４０及び３６０を駆動する信号である。
【００８５】
ステップ７３０の処理後、ステップ７４０において、ステップ６４０での処理と同様に計時データＤがＤ＝（Ｄ＋１）と加算更新される。なお、現段階では、Ｄ＜０．１（秒）故、次のステップ７５０での判定はＮＯとなる。
【００８６】
しかして、ステップ７５０でのＮＯとの判定及びステップ７４０での計時データの加算更新処理が繰り返されている間において、上述の第４正極性駆動信号に基づき駆動回路３５０が、直流電源ＰＳからの直流電圧Ｖｃを正極性に切り替えてアクチュエータＡ４の直流ソレノイド２２０の両端子に印加すると、直流電源ＰＳからの直流電流が、アクチュエータＡ４のプランジャー２５０の内端部２５１をＮ極に着磁させる方向に電磁力を発生させるように、アクチュエータＡ４の直流ソレノイド２２０に流れる。これに伴い、アクチュエータＡ４のプランジャー２５０の外端部２５２はＳ極に着磁されると共に、当該プランジャー２５０が当該電磁力を磁気的吸引力として受けてアクチュエータＡ４の案内筒２３０ａ内を軸動してアクチュエータＡ４の固定鉄心２４０に吸引される。
【００８７】
また、上述の第１〜第３及び第５の負極性駆動信号に基づき、駆動回路３２０〜３４０及び３６０が、それぞれ、直流電源ＰＳからの直流電圧Ｖｃを負極性に切り替えて、アクチュエータＡ１〜Ａ３及びＡ５の各直流ソレノイド２２０の両端子に印加すると、アクチュエータＡ１〜Ａ３及びＡ５の各々においては、直流電源ＰＳからの直流電流が、プランジャー２５０の内端部２５１をＳ極に着磁させる方向に電磁力を発生させるように、直流ソレノイド２２０に流れる。これに伴い、プランジャー２５０の外端部２５２はＮ極に着磁されると共に、当該プランジャー２５０が当該電磁力を磁気的吸引力として受けて案内筒２３０ａ内を軸動して固定鉄心２４０に吸引される。
【００８８】
また、上述のようにアクチュエータＡ４のプランジャー２５０の外端部２５２がＳ極に着磁されるとともにアクチュエータＡ１〜Ａ３及びＡ５の各プランジャー２５０の外端部２５２が共にＮ極に着磁されると、アクチュエータＡ４のプランジャー２５０の外端部２５２は永久磁石９０のＮ磁極部との間で磁気的吸引力を発生するとともに、残りのアクチュエータＡ１〜Ａ３及びＡ５の各プランジャー２５０の外端部２５２は永久磁石９０のＮ磁極部との間で磁気的反発力を発生する。
【００８９】
このため、永久磁石９０は、そのＮ磁極部にて、アクチュエータＡ１〜Ａ３及びＡ５の各プランジャー２５０の外端部２５２により磁気的に反発されながらアクチュエータＡ４のプランジャー２５０の外端部２５２により磁気的に吸引される。これに伴い、上記ジンバル機構の作動のもと、永久磁石９０は、ケーシング６０、小型カメラＣ及び位置決め部材１００と共に、図１３にて図示上方から下方左側へ傾動し、位置決め部材１００は、そのボス部１００ｂにて、アクチュエータＡ４の係合部材２００ｃの係合部２６０ｂと中心線Ｌ４上にて同軸的に対向する。従って、ケーシング６０及び小型カメラＣのうち傾動中心Ｃｏよりも図１３にて図示右側部位、永久磁石９０及び位置決め部材１００の各重力等の外力に影響されることなく、小型カメラＣは、ケーシング６０、永久磁石９０及び位置決め部材１００と共に、中心線Ｌ４上にてアクチュエータＡ４と同軸的に維持される。
【００９０】
然る後、計時データＤが０．１（秒）に達すると、ステップ７５０での判定がＹＥＳとなり、ステップ７６０において、第４正極性駆動信号並びに第１〜第３及び第５の負極性駆動信号の出力停止処理がなされる。これに伴い、アクチュエータＡ４においては、直流ソレノイド２２０が駆動回路３５０により直流電源ＰＳから遮断されて消磁し、係合部材２００ｃが、コイルスプリング２００ｂにより付勢されてプランジャー２５０と共に軸動して、係合部２６０ｂにて、位置決め部材１００のボス部１００ｂ内に中心線Ｌ４上にて同軸的に係合する。これにより、小型カメラＣは、ケーシング６０及び永久磁石９０と共に、位置決め部材１００によって中心線Ｌ４上に同軸的に位置決め保持され得る。なお、アクチュエータＡ４のプランジャー２５０は、その環状ストッパ部にて、ヨーク部２１０ｂの中央穴部２１３とは非係止状態にある。
【００９１】
そして、このような位置決め保持状態において、小型カメラＣにより、前方の像として、例えば、図１７にて示す右側画像を撮影すれば、この撮像画像は、右側撮像データとして小型カメラＣから画像処理回路３００に出力される。これに伴い、当該右側撮像データは画像処理回路３００によりデータ処理されて右側画像信号として出力される。
【００９２】
また、上述のような第１〜第３及び第５の負極性駆動信号の出力停止処理に伴い、アクチュエータＡ１〜Ａ３及びＡ５においては、各直流ソレノイド２２０が各駆動回路３２０〜３４０及び３６０により直流電源ＰＳから遮断されて消磁する。このため、各プランジャー２５０は、対応の係合部材２００ｃに対する対応のコイルスプリング２００ｂの付勢力のもと、対応の案内筒２３０ａに沿い対応の固定鉄心２４０から解離する方向に軸動する。なお、アクチュエータＡ１〜Ａ３及びＡ５の各々において、プランジャー２５０は、その環状ストッパ部にて、対応のヨーク部２１０ｂの中央穴部２１３に係止して、対応のヨーク２１０から抜け止めされる。
【００９３】
第４駆動処理ルーチン７００の処理が以上のようにして終了すると、次のステップ７００ａ（図７参照）において、画像入力処理がなされる。この画像入力処理では、上述した右側画像信号がマイクロコンピュータ３１０に右側画像データとして入力される。
【００９４】
このようにしてステップ７００ａの処理が終了すると、次の第５駆動処理ルーチン８００（図１２参照）の処理がなされる。この第５駆動処理ルーチンでは、ステップ８１０において、計時データＤがＤ＝０と初期化される。ついで、ステップ８２０において、駆動回路３６０への第５正極性駆動信号の出力処理がなされる。この第５正極性駆動信号は、直流電源ＰＳからの直流電圧ＶｃをアクチュエータＡ５の直流ソレノイド２２０の両端子に正極性にて印加するように駆動回路３６０を駆動する信号である。
【００９５】
このステップ８２０での処理後、次のステップ８３０において、駆動回路３２０〜３５０への第１〜第４の負極性駆動信号の出力処理がなされる。これら第１〜第４の負極性駆動信号は、それぞれ、直流電源ＰＳからの直流電圧ＶｃをアクチュエータＡ１〜Ａ４の各直流ソレノイド２２０の両端子に負極性にて印加するように各駆動回路３２０〜３５０を駆動する信号である。
【００９６】
ステップ８３０の処理後、ステップ８４０において、ステップ７４０での処理と同様に計時データＤがＤ＝（Ｄ＋１）と加算更新される。なお、現段階では、Ｄ＜０．１（秒）故、次のステップ８５０での判定はＮＯとなる。
【００９７】
しかして、ステップ８５０でのＮＯとの判定及びステップ８４０での計時データの加算更新処理が繰り返されている間において、上述の第５正極性駆動信号に基づき駆動回路３６０が、直流電源ＰＳからの直流電圧Ｖｃを正極性に切り替えてアクチュエータＡ５の直流ソレノイド２２０の両端子に印加すると、直流電源ＰＳからの直流電流が、アクチュエータＡ５のプランジャー２５０の内端部２５１をＮ極に着磁させる方向に電磁力を発生させるように、アクチュエータＡ５の直流ソレノイド２２０に流れる。これに伴い、アクチュエータＡ５のプランジャー２５０の外端部２５２はＳ極に着磁されると共に、当該プランジャー２５０が当該電磁力を磁気的吸引力として受けてアクチュエータＡ５の案内筒２３０ａ内を軸動してアクチュエータＡ５の固定鉄心２４０に吸引される。
【００９８】
また、上述の第１〜第４の負極性駆動信号に基づき、駆動回路３２０〜３５０が、それぞれ、直流電源ＰＳからの直流電圧Ｖｃを負極性に切り替えて、アクチュエータＡ１〜Ａ４の各直流ソレノイド２２０の両端子に印加すると、アクチュエータＡ１〜Ａ４の各々においては、直流電源ＰＳからの直流電流が、プランジャー２５０の内端部２５１をＳ極に着磁させる方向に電磁力を発生させるように、直流ソレノイド２２０に流れる。これに伴い、プランジャー２５０の外端部２５２はＮ極に着磁されると共に、当該プランジャー２５０が当該電磁力を磁気的吸引力として受けて案内筒２３０ａ内を軸動して固定鉄心２４０に吸引される。
【００９９】
また、上述のようにアクチュエータＡ５のプランジャー２５０の外端部２５２がＳ極に着磁されるとともにアクチュエータＡ１〜Ａ４の各プランジャー２５０の外端部２５２が共にＮ極に着磁されると、アクチュエータＡ５のプランジャー２５０の外端部２５２は永久磁石９０のＮ磁極部との間で磁気的吸引力を発生するとともに、残りのアクチュエータＡ１〜Ａ４の各プランジャー２５０の外端部２５２は永久磁石９０のＮ磁極部との間で磁気的反発力を発生する。
【０１００】
このため、永久磁石９０は、そのＮ磁極部にて、アクチュエータＡ１〜Ａ４の各プランジャー２５０の外端部２５２により磁気的に反発されながらアクチュエータＡ５のプランジャー２５０の外端部２５２により磁気的に吸引される。これに伴い、上記ジンバル機構の作動のもと、永久磁石９０は、ケーシング６０、小型カメラＣ及び位置決め部材１００と共に、図１３にて図示左方から右方へ傾動し、位置決め部材１００は、そのボス部１００ｂにて、アクチュエータＡ５の係合部材２００ｃの係合部２６０ｂと中心線Ｌ５上にて同軸的に対向する。従って、ケーシング６０及び小型カメラＣのうち傾動中心Ｃｏよりも図１３にて図示右側部位、永久磁石９０及び位置決め部材１００の各重力等の外力に影響されることなく、小型カメラＣは、ケーシング６０、永久磁石９０及び位置決め部材１００と共に、中心線Ｌ５上にてアクチュエータＡ５と同軸的に維持される。
【０１０１】
然る後、計時データＤが０．１（秒）に達すると、ステップ８５０での判定がＹＥＳとなり、ステップ８６０において、第５正極性駆動信号及び第１〜第４の負極性駆動信号の出力停止処理がなされる。これに伴い、アクチュエータＡ５においては、直流ソレノイド２２０が駆動回路３５０により直流電源ＰＳから遮断されて消磁し、係合部材２００ｃが、コイルスプリング２００ｂにより付勢されてプランジャー２５０と共に軸動して、係合部２６０ｂにて、位置決め部材１００のボス部１００ｂ内に中心線Ｌ５上にて同軸的に係合する。これにより、小型カメラＣは、ケーシング６０及び永久磁石９０と共に、位置決め部材１００によって中心線Ｌ５上に同軸的に位置決め保持され得る。なお、アクチュエータＡ５のプランジャー２５０は、その環状ストッパ部にて、ヨーク部２１０ｂの中央穴部２１３とは非係止状態にある。
【０１０２】
そして、このような位置決め保持状態において、小型カメラＣにより、前方の像として、例えば、図１８にて示す左側画像を撮影すれば、この撮像画像は、左側撮像データとして小型カメラＣから画像処理回路３００に出力される。これに伴い、当該左側撮像データは画像処理回路３００によりデータ処理されて左側画像信号として出力される。
【０１０３】
また、上述のような第１〜第４の負極性駆動信号の出力停止処理に伴い、アクチュエータＡ１〜Ａ４においては、各直流ソレノイド２２０が各駆動回路３２０〜３５０により直流電源ＰＳから遮断されて消磁する。このため、各プランジャー２５０は、対応の係合部材２００ｃに対する対応のコイルスプリング２００ｂの付勢力のもと、対応の案内筒２３０ａに沿い対応の固定鉄心２４０から解離する方向に軸動する。なお、アクチュエータＡ１〜Ａ４の各々において、プランジャー２５０は、その環状ストッパ部にて、対応のヨーク部２１０ｂの中央穴部２１３に係止して、対応のヨーク２１０から抜け止めされる。
【０１０４】
第５駆動処理ルーチン８００の処理が以上のようにして終了すると、次のステップ８００ａ（図７参照）において、画像入力処理がなされる。この画像入力処理では、上述した左側画像信号がマイクロコンピュータ３１０に左側画像データとして入力される。
【０１０５】
このようにしてステップ８００ａの処理が終了すると、ステップ９００において、画像合成処理がなされる。即ち、各ステップ４００ａ、５００ａ、６００ａ、７００ａ及び８００ａにて画像入力処理された中央画像データ、上側画像データ、下側画像データ、右側画像データ及び左側画像データが、図１９にて示すパノラマ合成画像となるように合成処理される。そして、この合成画像がデータとして出力装置３７０に出力されて図１９にて示すパノラマ合成画像として印刷される。
【０１０６】
以上説明したように、本実施形態では、小型カメラＣをハウジング２０内にて上記ジンバル機構でもって傾動可能に支持する構成を採用し、ハウジング２０内において、永久磁石９０を、小型カメラＣの光軸上にてカメラ本体部Ｃ１と同軸的に支持し、各アクチュエータＡ１〜Ａ５を、永久磁石９０のＮ磁極部と対向し得るように、相互に所定角度（３０°）だけ異にしてハウジング２０の底壁２０ｂに支持し、かつ、各アクチュエータＡ１〜Ａ５に、直流ソレノイド２２０及びプランジャー２５０を採用した。
【０１０７】
しかして、例えば、小型カメラＣの光軸を中心線Ｌ１上に一致させるように小型カメラＣの撮影方向を制御するにあたり、アクチュエータＡ１の直流ソレノイド２２０に直流電圧を正極性にて印加して直流電流を流すことで、プランジャー２５０が、直流ソレノイド２２０内に吸引されるとともに、その外端部２５２にてＳ極に着磁されて永久磁石９０のＮ磁極部を吸引して、小型カメラＣの光軸を中心線Ｌ１上に一致させるようにした。
【０１０８】
従って、小型カメラＣの撮影方向を中心線Ｌ１上に合わせる制御にあたり、直流ソレノイド２２０及びプランジャー２５０を有するアクチュエータＡ１、永久磁石９０及び上記ジンバル機構という簡単な構成ですみ、その結果、小型カメラＣの傾動角度を用いて行うフィードバック制御を採用する必要がなく、小型カメラＣの傾動角度を検出する角度センサや小型カメラＣを傾動するサーボモータ等の余分な構成素子も不要となるのは勿論のこと、マイクロコンピュータ３１０の作業負担が激減しかつ駆動回路３２０も簡単な構成ですむ。
【０１０９】
また、小型カメラＣの撮影方向を中心線Ｌ１上に合わせる制御にあたり、残りのアクチュエータＡ２〜Ａ５の直流ソレノイド２２０に直流電圧を負極性にて印加して直流電流を流すことで、プランジャー２５０が、直流ソレノイド２２０内に吸引されるとともに、その外端部２５２にてＮ極に着磁されて永久磁石９０のＮ磁極部を磁気的に反発する。従って、アクチュエータＡ１のプランジャー２５０の外端部２５２による永久磁石９０のＮ磁極部の吸引がより一層容易にかつ確実になされ得る。
【０１１０】
以上のようなことが小型カメラＣの撮影方向を中心線Ｌ１以外の中心線上に合わせる制御においても実質的に同様に成立することは、上記実施形態の説明から容易に理解され得る。従って、上述のような構成のもと、フィードバック制御に依ることなく、小型かつ軽量な電動撮像装置の提供が可能となる。なお、本実施形態にて、各アクチュエータＡ１〜Ａ５において、上述のように直流ソレノイド２２０に直流電流を流入させることを、直流ソレノイド２２０を直流駆動するともいう。
【０１１１】
また、例えば、小型カメラＣを、中心線Ｌ１上に同軸的に位置決め保持するにあたり、上述のように、アクチュエータＡ１の直流ソレノイドへの直流電流を遮断することで、アクチュエータＡ１のプランジャー２５０の外端部を、永久磁石９０に同軸的に支持した位置決め部材１００のボス部に係合させるようにしたので、小型カメラＣの中心線Ｌ１上での同軸的な位置決めがより一層確実に精度よく行える。このことは、小型カメラＣを中心線Ｌ１以外の中心線上に同軸的に位置決め保持するにあたっても、実質的に同様に成立することは、上記実施形態の説明から容易に理解され得る。
【０１１２】
また、上述のように、小型カメラＣが、ケーシング６０及び永久磁石９０と共に、位置決め部材１００によって、中心線Ｌ１上、中心線Ｌ２上、中心線Ｌ３上、中心線Ｌ４上及び中心線Ｌ５上に同軸的に位置決め保持されている間は、各アクチュエータＡ１〜Ａ５の直流ソレノイド２２０が共に直流電源ＰＳから遮断されていることから、各アクチュエータＡ１〜Ａ５での電力消費の節減にも役立つ。
【０１１３】
また、上述のように、小型カメラＣの撮影方向制御が、所定角度間隔でハウジング２０に支持した各アクチュエータＡ１〜Ａ５相互間のプランジャー２５０の外端部をＳ極として着磁切り替えすることで行われるので、電動撮像装置に人間の眼球の断続性運動に相当する機能を与えつつ、広範囲の画像を高速にて撮影することができる。
【０１１４】
また、上述のような小型カメラＣの各中心線上での精度のよい位置決めは、小型カメラＣの傾動中心Ｃｏを中心とする小型カメラＣの傾動のもとに行われる。従って、上述のように合成したパノラマ画像には、撮影位置の角度ずれによる各画像配置の矛盾が発生することがない。
【０１１５】
なお、本発明の実施にあたり、上記実施形態に限ることなく、次のような種々の変形例が挙げられる。
（１）位置決め部材１００は、係合部材２００ｃをも含めて、位置決め機構を構成するものとしてもよい。
（２）アクチュエータＡ１〜Ａ５に限ることなく、アクチュエータの数は適宜変更してもよい。
（３）アクチュエータＡ１〜Ａ５の配置角度は３０°に限ることなく、適宜変更してもよい。
（４）永久磁石９０のＳ磁極部とＮ磁極部をいれかえるとともに、アクチュエータのプランジャー２５０の外端部２５２の着磁をＳ極とＮ極でいれかえるように、直流ソレノイド２２０への直流電流の流れ方向を入れかえてもよい。
（５）コイルスプリング２００ｂに限らず、螺旋状バネ等のコイルスプリングと同様の付勢機能を有するバネをコイルスプリング２００ｂに代えて採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電動撮像装置の一実施形態を示す側面図である。
【図２】図１にて２−２線に沿う断面図である。
【図３】上記電動撮像装置の概略縦断面図である。
【図４】（ａ）は、永久磁石及び位置決め部材とアクチュエータとの直流ソレノイドの励磁時における部分断面側面図であり、（ｂ）は、永久磁石及び位置決め部材とアクチュエータとの直流ソレノイドの消磁時における部分断面側面図である。
【図５】アクチュエータ本体の半断面側面図である。
【図６】電動撮像装置の電気回路構成図である。
【図７】図６のマイクロコンピュータの作用を示すフローチャートである。
【図８】図６のマイクロコンピュータにより実行される第１駆動処理ルーチンの詳細フローチャートである。
【図９】図６のマイクロコンピュータにより実行される第２駆動処理ルーチンの詳細フローチャートである。
【図１０】図６のマイクロコンピュータにより実行される第３駆動処理ルーチンの詳細フローチャートである。
【図１１】図６のマイクロコンピュータにより実行される第４駆動処理ルーチンの詳細フローチャートである。
【図１２】図６のマイクロコンピュータにより実行される第５駆動処理ルーチンの詳細フローチャートである。
【図１３】上記電動撮像装置の作動例を示す概略縦断面図である。
【図１４】中央画像の例示図である。
【図１５】上側画像の例示図である。
【図１６】下側画像の例示図である。
【図１７】右側画像の例示図である。
【図１８】左側画像の例示図である。
【図１９】パノラマ合成画像を示す図である。
【符号の説明】
２０…ハウジング、２０ｂ…底壁、３０…回動部材、
４０、５０、７０、８０…支持軸、６０…ケーシング、９０…永久磁石、
１００…位置決め部材、２００ｂ…コイルスプリング、
２２０…直流ソレノイド、２５０…プランジャー、
３１０…マイクロコンピュータ、３２０〜３６０…駆動回路、
Ａ１〜Ａ５…アクチュエータ、Ｃ…小型カメラ、Ｃ１…カメラ本体、
Ｃ２…カメラレンズ部、Ｎ、Ｓ…磁極部、ＰＳ…直流電源。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric imaging device.
[0002]
[Prior art]
In this type of electric imaging device, a small camera such as a CCD camera or a video camera is supported by an electric pan head, and the electric pan head is controlled by a computer so as to change a shooting direction of the small camera. There is.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the above-mentioned electric imaging apparatus employs a feedback control method in controlling the electric pan head, detects the actual shooting direction of the small camera as an angle using an angle sensor, inputs the angle to a computer, and uses this computer via a servo motor. Based on the input angle, feedback control is performed to direct the small camera in a desired shooting direction. For this reason, the electric imaging apparatus requires an extra angle sensor and servomotor as essential components. As a result, there arises a problem that the configuration of the electric imaging apparatus becomes complicated, which hinders the miniaturization and weight reduction of the electronic imaging apparatus.
[0004]
In view of the above, an object of the present invention is to provide an electric imaging apparatus that controls the shooting direction of a small camera without relying on feedback control.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, according to the first aspect of the present invention, there is provided an electric imaging apparatus comprising: a housing (20);
A small camera that is tiltably supported at the center of tilt by a gimbal mechanism (30, 40, 50, 60, 70, 80) in the housing, and is out of the opening of the housing at the front (C2) thereof. A small camera (C) facing you,
A permanent magnet supported between the rear part (C1) of the miniature camera and the bottom wall (20b) of the housing so as to be coaxial with the rear part of the miniature camera. , S) coaxially with the miniature camera (90);
A plurality of actuators which are radially fitted to the bottom wall of the housing at different angles so as to face the tilting center of the small camera, and are provided with a DC solenoid (220). A plunger (250) which is fitted so as to be axially movable so as to face the magnetic pole portion (S) opposite to the rear portion of the small camera, and biases the plunger toward the magnetic pole portion on the opposite side. A plurality of actuators (A1 to A5) having a spring (200b) coaxially;
First DC driving means (PS, 320 to 360, 420, 520, 620, 720, 820) for DC-driving the DC solenoid of one of the plurality of actuators with a predetermined polarity;
Second DC driving means (PS, 320 to 360, 430, 530, 630, 730, 630) for DC driving the DC solenoids of the remaining actuators other than the one actuator among the plurality of actuators with a polarity opposite to the predetermined polarity. 830).
The DC solenoid of the one actuator, with the DC drive by the predetermined polarity, attracts the plunger of the one actuator and magnetizes the outer end of the plunger to a polarity different from that of the opposite magnetic pole, The DC solenoids of the remaining actuators respectively attract the plungers of the remaining actuators and magnetize the outer ends of the plungers to the same polarity as the magnetic poles on the opposite side,
The small-sized camera is configured such that the repulsive force between the opposite magnetic pole portion and the outer end portion of the plunger of each of the remaining actuators causes the opposite magnetic pole portion and the outer end portion of the plunger of the one actuator. Is tilted based on the tilt center in accordance with the operation of the gimbal mechanism so as to be located coaxially with the one actuator.
[0006]
As described above, the DC solenoid of one of the plurality of actuators is DC-driven at a predetermined polarity by the first DC driving means, and the DC solenoids of the remaining actuators except for the one actuator are driven by the second DC driving means. When a DC drive is performed with a polarity opposite to the predetermined polarity, the DC solenoid of the one actuator attracts the plunger of the one actuator and attaches the outer end of the plunger to a polarity different from that of the magnetic pole on the opposite side. The DC solenoids of the remaining actuators respectively attract the plungers of the remaining actuators and magnetize the outer ends of the plungers to the same polarity as the opposite magnetic poles.
[0007]
Along with this, the small-sized camera uses the repulsion force between the opposite magnetic pole portion and the outer end of the plunger of each of the remaining actuators to generate the opposite magnetic pole portion and the plunger of the one actuator. In accordance with the operation of the gimbal mechanism, based on the suction between the outer end portion and the outer end portion, the tilting center is tilted with respect to the tilting center to be positioned coaxially with the one actuator.
[0008]
Therefore, in the control for making the shooting direction of the small camera coaxially coincident with the one actuator, the simple structure of the one actuator having the DC solenoid and the plunger, the permanent magnet and the gimbal mechanism suffices. It is not necessary to employ feedback control performed using the tilt angle, and there is no need for extra components such as an angle sensor for detecting the tilt angle of the small camera and a servomotor for tilting the small camera. Therefore, it is possible to provide a small and lightweight electric imaging device.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the electric imaging apparatus according to the first aspect, in each of the plurality of actuators, the outer end of the plunger is exposed to the opposite magnetic pole portion. An engagement member coaxially fitted to the outer end portion and urged toward the opposite magnetic pole portion by a spring corresponding to the plunger;
A positioning member made of a non-magnetic material provided coaxially with the opposite magnetic pole portion of the permanent magnet, formed coaxially on the bottom wall side of the housing with respect to the opposite magnetic pole portion, and engaged with each other; A positioning member (100) having a concave boss (100b) engaged by any of the members;
In a state where the small camera is tilted so as to be located coaxially with the one actuator, the engaging member of the one actuator is urged by a corresponding spring together with the corresponding plunger to the concave boss portion of the positioning member. DC drive stopping means (320-360, 460, 560, 660, 760, 860) for stopping the DC drive of the DC solenoid of at least one of the plurality of actuators so as to engage coaxially. And
[0010]
Thus, when the small camera is positioned and held coaxially with the one actuator, the DC drive stopping means cuts off the DC current to the DC solenoid of the one actuator, so that the outer end of the plunger of the one actuator is cut off. Is coaxially engaged with the boss of the positioning member coaxially supported by the permanent magnet. Accordingly, the coaxial positioning of the small camera with the one actuator can be more reliably and accurately performed while saving power consumption. As a result, the function and effect of the invention described in claim 1 can be further improved.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, in the electric imaging apparatus according to the first or second aspect, one DC solenoid driven by the first DC driving unit and DC driving by the second DC driving unit. Control means (400 to 800) for controlling to sequentially switch the remaining DC solenoids;
Each time the small camera is tilted so as to be sequentially coaxially positioned with any one of the plurality of actuators, image input means (400a, 500a) for photographing each forward image at each tilt position by the small camera and sequentially inputting them as images. , 600a, 700a, 800a);
An image synthesizing unit (900) for synthesizing each image input to the image input unit as a panoramic image is provided.
[0012]
In this way, by controlling to sequentially switch one DC solenoid driven by the first DC drive means and the remaining DC solenoids driven by the DC power by the second DC drive means, the shooting direction of the small camera is sequentially switched. Then, each time the small camera is tilted so as to be sequentially coaxially positioned with any one of the plurality of actuators, the small camera takes an image of each front at each tilt position. Therefore, it is possible to capture a wide range of images at a high speed while giving the electric imaging device a function corresponding to the intermittent movement of the human eyeball.
[0013]
In addition, accurate positioning coaxially with each actuator of the small camera as described above is performed under the tilt of the small camera about the tilt center of the small camera. Therefore, in the panoramic image synthesized as described above, there is no inconsistency in the arrangement of the respective images due to the angle shift of the photographing position.
[0014]
In addition, the code | symbol in the parenthesis of each said means shows the correspondence with the concrete means described in embodiment mentioned later.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of the electric imaging apparatus according to the present invention. As can be seen from FIGS. 1 to 3, the electric imaging apparatus includes an electric pan head S and a small camera C. The motor-driven head S includes a support 10, and the support 10 includes a flat leg 11 installed on an installation surface P (see FIGS. 1 and 2) and an annular support 12. Have been. The annular support portion 12 extends vertically upward from the center of the upper surface of the flat leg portion 11.
[0016]
The electric pan head S includes a housing 20, as shown in FIGS. As shown in FIG. 1, the housing 20 is coaxially fitted in the annular support portion 12 of the support body 10 and supported by the annular support portion 12 at an axially intermediate portion of the cylindrical peripheral wall 20a. Have been.
[0017]
As shown in FIGS. 2 and 3, the electric pan head S includes an annular rotating member 30. The annular rotating member 30 is provided within the opening 21 of the peripheral wall 20 a of the housing 20. The opening 21 is supported by upper and lower support shafts 40 and 50 so as to be rotatable around the shaft.
[0018]
Here, the upper support shaft 40 is rotatably fitted and supported at its outer end 41 in a support hole 21a formed at the upper end of the peripheral wall 20a near the opening 21 of the housing 20. The support shaft 40 extends in the radial direction from the outer end 41 toward the axis of the housing 20, and has a support hole 31 formed in the upper end of the annular rotating member 30 at the inner end 42. Fitted and supported. On the other hand, the lower support shaft 50 is rotatably fitted and supported at its outer end 51 in a support hole 21b formed at the lower end of the peripheral wall 20a of the housing 20 so as to face the support hole 21a. The support shaft 50 extends radially from the outer end 51 toward the axis of the housing 20, and has a support hole formed at the lower end of the annular rotating member 30 at the inner end 52. 32.
[0019]
As a result, the two support shafts 40 and 50 are positioned on a diameter line (hereinafter, referred to as a vertical diameter line) along the vertical direction of the peripheral wall 20 a in the vicinity of the opening 21 of the housing 20 at each axis. Is supported between the peripheral wall 20a and the annular rotating member 30 as described above. This means that the annular rotating member 30 is supported so as to rotate around the vertical diameter line.
[0020]
As shown in FIGS. 2 and 3, the casing 60 is fitted in the annular rotating member 30. As shown in FIG. 3, the casing 60 includes a cylindrical body 60a and a bottom body 60b. ing. The cylindrical body 60a is coaxially supported by the annular rotating member 30 via left and right support shafts 70 and 80 at an axially intermediate portion of a peripheral wall of the cylindrical portion 61, and the cylindrical body 60a has an opening. 62 is formed so as to extend from the cylindrical portion 61 so as to open to the end of the cross section. The bottom body 60b is detachably assembled to the bottom opening of the cylinder 60a, and closes the bottom opening of the cylinder 60a. The reason why the bottom body 60b is detachable from the cylinder body 60a is to assemble the small camera C to the bottom body 60b before assembling the cylinder body 60a and the bottom body 60b.
[0021]
Here, the left support shaft 70 is rotatably fitted and supported at its outer end 71 in a support hole 33 formed at the left end of the annular rotation member 30 shown in FIG. The support shaft 70 extends in the radial direction from the outer end 71 toward the axis of the housing 20, and is formed at the inner end 72 at the left end of the axially intermediate portion of the peripheral wall of the cylindrical portion 61. It is fitted and supported in the support hole 61a. On the other hand, the right support shaft 80 is rotatably fitted and supported at its outer end 81 in a support hole 34 formed at the right end of the annular rotation member 30 as shown in FIG. The shaft 80 extends radially from its outer end 81 toward the axis of the housing 20, and has a support hole formed at its inner end 82 at the left end of the axially intermediate portion of the peripheral wall of the cylindrical portion 61. It is fitted and supported by the portion 61b.
[0022]
Accordingly, the two support shafts 70 and 80 are arranged such that the respective pivots thereof are positioned on a diameter line (hereinafter, referred to as a left-right diameter line) of the annular rotation member 30 along the left-right direction. And between the cylindrical portion 61. This means that the casing 60 is supported so as to rotate around the diameter line in the left-right direction as an axis. Here, the annular rotating member 30, the casing 60, the upper and lower support members 40 and 50, and the left and right support members 70 and 80 constitute a so-called gimbal mechanism.
[0023]
The small camera C is assembled in a casing 60 as shown in FIG. The small camera C is coaxially fitted in the large-diameter portion 63a inside the stepped through hole 63 formed in the bottom body 60b of the casing 60 in the camera body C1. The camera lens portion C2 of FIG. Accordingly, the small camera C captures an image in front of the small camera C and outputs the captured image as two-dimensional image data.
[0024]
In the present embodiment, a CMOS two-dimensional camera manufactured by Sun Mechatronics Co., Ltd. is employed as the small camera C. The small camera C is not limited to the CMOS two-dimensional camera, but may be, for example, a CCD two-dimensional camera. In general, an image is captured and output as electronic two-dimensional imaging data. What is necessary is just to adopt the small camera which does.
[0025]
Here, the tilt center Co (see FIG. 3) of the small camera C rotated by the gimbal mechanism is located on the optical axis of the camera lens unit C2 and the focal length of the camera lens unit C2 from the imaging surface of the small camera C. Only in front (to the left in FIG. 3). When the small camera C is at the position shown in FIG. 3, the optical axis of the camera lens portion C2 coincides with the center line L1 corresponding to each axis of the housing 20 and the casing 60. In addition, the through-hole 63 is formed coaxially with the casing 60. The casing 60 is formed of a non-magnetic material together with the housing 20.
[0026]
The columnar permanent magnet 90 is magnetized in the axial direction. The permanent magnet 90 is coaxial with the outer large-diameter portion 63b of the through hole 63 of the bottom body 60b at the S magnetic pole portion. It is fitted to. For this reason, the N magnetic pole portion of the permanent magnet 90 protrudes rightward in FIG. 3 from the bottom body 60b. In the present embodiment, a neodymium magnet manufactured by Niroku Seisakusho is used as the permanent magnet 90.
[0027]
As shown in FIGS. 3 and 4, the positioning member 100 is formed of a nonmagnetic metal material so as to have a fitting portion 100a having a substantially U-shaped cross section and an annular boss portion 100b. Reference numeral 100 denotes a fitting portion 100a coaxially fitted to the N magnetic pole portion of the permanent magnet 100. The annular boss portion 100b is formed coaxially at the center of the upper wall 101 of the fitting portion 100a so as to protrude outward, and the inner peripheral surface 102 of the annular boss portion 100b is formed as shown in FIG. Are formed in a tapered cross section so as to spread from the left side to the right side in the drawing. The boss 100b is not limited to an annular shape and may be concave.
[0028]
Each of the actuators A1 to A5 is mounted on a spherical bottom wall 20b of the housing 20, as shown in FIGS. Hereinafter, this assembly configuration will be described together with the configuration of each of the actuators A1 to A5. The spherical bottom wall 20b is formed in the housing 20 so as to protrude outward coaxially with the peripheral wall 20a.
[0029]
The actuator A1, as shown in FIGS. 1, 3, and 4, includes an actuator body 200a, a coil spring 200b, and an engagement member 200c. As shown in FIG. 3, the actuator main body 200a is coaxially fitted and supported in a support hole 22 formed in the center of the bottom wall 20b of the housing 20 at an axially intermediate portion thereof. The support hole 22 is located coaxially with the center line L1.
[0030]
As shown in FIG. 5, the actuator main body 200a includes a yoke 210, and the yoke 210 includes a U-shaped yoke 210a and a flat yoke 210b. Here, the yoke portion 210b is fixed to both ends of the two leg portions 212 extending in parallel from both ends of the bottom portion 211 in the yoke portion 210a at both ends thereof so as to be parallel to the bottom portion 211.
[0031]
The DC solenoid 220 is coaxially supported between the legs 212 of the yoke 210 by the legs via a bobbin 230. Here, the DC solenoid 220 is coaxially wound around the bobbin 230. In FIG. 5, reference numeral 230a indicates a guide cylinder. In the present embodiment, as the DC solenoid 220, a T2808 type DC solenoid manufactured by Takaha Kiko Co., Ltd. is used.
[0032]
The hollow fixed iron core 240 is fitted to the central hole 211a of the bottom 211 of the yoke 210 at the boss 241 thereof, and the fixed iron core 240 is a part of the guide cylinder 230a on the distal end side of the yoke 210. 5 extends coaxially from the boss 241 to the left in FIG. The columnar plunger 250 is inserted through the central hole 213 of the yoke portion 212b of the yoke 210 into the guide cylinder 230a so as to be axially movable, and has a V-shaped inner end portion 251 at the cross section of the fixed iron core 240. The plunger 250 is engaged with the inside of the tapered concave portion 242 so as to be coaxial with the N magnetic pole portion of the permanent magnet 90 at its outer end 252 as shown in FIG. They are facing each other.
[0033]
Further, the plunger 250 has an annular stopper (not shown). The stopper is provided at the inner end of the axially intermediate portion of the outer peripheral surface of the plunger 250 (excluding the outer peripheral surface of the inner end 251). The portion 251 is formed to protrude radially outward from a portion near the left end in FIG. Note that the outer diameter of the annular stopper portion is slightly smaller than the inner diameter of the guide cylinder 230a, but in FIG. 5, for convenience, the outer peripheral surface of the plunger 250 (excluding the outer peripheral surface of the inner end portion 251) is contacted. Has been described. The plunger 250 is formed of a magnetic metal material together with the yoke 210.
[0034]
As shown in FIG. 4A, the engaging member 200c is coaxially fitted and supported from the outside to the outer end 252 of the plunger 250 at the through shaft hole 260 thereof. The joining member 200c is made of a non-magnetic metal material so as to integrally have a plate-shaped base 260a and a truncated cone-shaped engaging part 260b. Here, the engaging portion 260b is similar to the inner peripheral surface 102 of the boss 100b toward the left in FIG. 4A so as to be coaxially engageable with the annular boss 100b of the positioning member 100. It is formed in a tapered shape.
[0035]
The coil spring 200b is coaxially interposed between the engaging member 200c and the actuator body 200a so as to cover the intermediate portion of the plunger 250 from outside, and the coil spring 200b is 4A, the engaging member 200c is urged leftward in FIG. 4A with respect to the actuator body 200a.
[0036]
In the actuator A1 configured as described above, when the DC solenoid 220 is excited by the inflow of a DC current described later, the magnetic flux flows through the yoke 210, the plunger 250, and the fixed iron core 240, and the electromagnetic force becomes magnetic. The attraction force is generated such that the plunger 250 is attracted toward the fixed iron core 240 against the urging force of the coil spring 200b.
[0037]
Here, when the DC current flows so as to generate the electromagnetic force in a direction in which the inner end 251 of the plunger 250 is magnetized to the N pole, the outer end 252 of the plunger 250 is attached to the S pole. It is magnetized to generate a magnetic attraction between the permanent magnet 90 and the N magnetic pole. However, this magnetic attraction force is smaller than the difference between the electromagnetic force as the magnetic attraction force of the plunger 250 to the fixed iron core 240 and the urging force of the coil spring 200b. On the other hand, when the DC current flows so as to generate the electromagnetic force in a direction for magnetizing the inner end 251 of the plunger 250 to the S pole, the outer end 252 of the plunger 250 magnetizes the N pole. Then, a magnetic repulsive force is generated between the permanent magnet 90 and the N magnetic pole portion.
[0038]
When the DC solenoid 220 is demagnetized, the electromagnetic force is extinguished, and the coil spring 200b axially moves the plunger 250 in a direction in which the plunger 250 is disengaged from the fixed core 240 by the urging force against the engaging member 200c. With this axial movement, the plunger 250 is locked from the inside thereof into the central hole 213 of the yoke portion 210b by the annular stopper portion to prevent the plunger 250 from falling out of the yoke 210.
[0039]
The remaining actuators A2 to A5 have the same configuration as the actuator A1, but the mounting positions of the actuators A2 to A5 on the housing 20 are different from the actuator A1 as follows.
[0040]
As shown in FIGS. 1 and 3, the actuator A2 is located immediately below the actuator A1, and the actuator A2 is formed on the bottom wall 20b of the housing 20 at an axially intermediate portion of the actuator main body 200a. It is fitted and supported coaxially in the support hole 23. Here, the support hole 23 of the housing 20 is positioned so that the support hole 23 is located along the center line L2 that is inclined at 30 ° below the center line L1 through the tilt center Co of the small camera C on the axis thereof. It is formed on the bottom wall 20b.
[0041]
As shown in FIGS. 1 and 3, the actuator A3 is located immediately above the actuator A1, and the actuator A3 is formed on the bottom wall 20b of the housing 20 at an axially intermediate portion of the actuator body 200a. It is fitted and supported coaxially in the support hole 24. Here, the support hole portion 24 is located along the center line L3 (see FIG. 3), which is inclined at 30 ° above the center line L1 through the tilt center Co of the small camera C on the axis thereof. In addition, it is formed on the bottom wall 20 b of the housing 20.
[0042]
As can be seen from FIG. 1, the actuator A4 is located on the left side of the actuator A1. The actuator A4 has a support hole formed in the bottom wall 20b of the housing 20 at an axially intermediate portion of the actuator body 200a. The portion 25 is coaxially fitted and supported. Here, the support hole 25 is positioned so that the axis of the housing 20 is located along the center line L4 that passes through the tilt center Co of the small camera C and tilts 30 ° to the left with respect to the center line L1. Is formed on the bottom wall 20b.
[0043]
The actuator A5 is located on the right side of the actuator A1, as can be seen from FIG. 1. The actuator A5 has a support hole formed in the bottom wall 20b of the housing 20 at an axially intermediate portion of the actuator body 200a. A portion (not shown) is fitted and supported coaxially. Here, the housing 20 is positioned such that the support hole is located along a center line L5 that is inclined to the right by 30 ° with respect to the center line L1 through the tilt center Co of the small camera C on the axis thereof. Is formed on the bottom wall 20b. The center lines L2 and L3 are in the same vertical plane as the center line L1, and the center lines L4 and L5 are in the same horizontal plane as the center line L1. The engaging members 200b of the actuators A1 to A5 face the tilt center Co of the small camera C at the same distance from the tilt center Co.
[0044]
Next, the electric circuit configuration of the electric imaging apparatus will be described. As shown in FIG. 6, the image processing circuit 300 performs image processing on the output of the small camera C and outputs the processed image to the microcomputer 310 as an imaging signal. The microcomputer 310 executes the computer program according to the flowcharts shown in FIGS. 7 to 12, and during this execution, the drive processing of the actuators A1 to A5 via the drive circuits 320 to 360 and the output of the image output circuit 300 Various processes such as an image input process, an image synthesis process, and a drive process of the output device 370 are performed based on. The computer program is stored in the ROM of the microcomputer 310 in advance.
[0045]
The drive circuit 320 applies a DC voltage Vc (20 (V)) from the DC power supply PS to both terminals of the DC solenoid 220 of the actuator A1 with a positive polarity or a negative polarity under the control of the microcomputer 310, Alternatively, switching is performed so as to cut off the DC solenoid 220.
[0046]
Each of the remaining drive circuits 330 to 360 has the same configuration as the drive circuit 320, but the drive circuit 330 controls the DC voltage Vc from the DC power supply PS under the control of the microcomputer 310 to have a positive polarity. Alternatively, the voltage is applied to both terminals of the DC solenoid 220 of the actuator A2 with a negative polarity, or switching is performed so as to cut off the DC solenoid 220 of the actuator A2. The drive circuit 340 applies a DC voltage Vc from the DC power supply PS to both terminals of the DC solenoid 220 of the actuator A3 with a positive polarity or a negative polarity under the control of the microcomputer 310, or the DC solenoid 220 of the actuator A3. Switch to shut off from.
[0047]
The drive circuit 350 applies a DC voltage Vc from the DC power supply PS to both terminals of the DC solenoid 220 of the actuator A4 with a positive polarity or a negative polarity under the control of the microcomputer 310, or Switch to shut off from 220. Further, under the control of the microcomputer 310, the drive circuit 360 applies the DC voltage Vc from the DC power supply PS to both terminals of the DC solenoid 220 of the actuator A5 with positive or negative polarity, or Switching is performed to cut off the DC solenoid 220.
[0048]
However, in the present embodiment, the application of the positive polarity of the DC voltage Vc is performed such that the actuators A1 to A4 generate the electromagnetic force in a direction in which the DC current magnetizes the inner end 251 of the plunger 250 to the N pole. This corresponds to the case where the current flows through any one of the DC solenoids 220 of A5. In addition, the application of the negative polarity of the DC voltage Vc is performed by any one of the actuators A1 to A5 such that the DC current generates the electromagnetic force in a direction to magnetize the inner end 251 of the plunger 250 to the S pole. This corresponds to the case where the current flows through the DC solenoid 220. In this embodiment, a TA8428K full-bridge drive circuit manufactured by Toshiba is used as each of the drive circuits 320 to 360. The output device 370 prints a composite image under the control of the microcomputer 310.
[0049]
In the present embodiment configured as described above, when the microcomputer 310 starts executing the computer program according to the flowchart of FIG. 7, in the first drive processing routine 400 (see FIG. 8), the small camera C is coaxial with the center line L1. The process of dynamically positioning is performed as follows.
[0050]
That is, in step 410 of FIG. 8, the timing data D is initialized to D = 0. Next, in step 420, output processing of the first positive drive signal to the drive circuit 320 is performed. The first positive drive signal is a signal for driving the drive circuit 320 so as to apply the DC voltage Vc from the DC power supply PS to both terminals of the DC solenoid 220 of the actuator A1 with a positive polarity.
[0051]
After the processing in step 420, in the next step 430, output processing of the second to fifth negative drive signals to the drive circuits 330 to 360 is performed. These second to fifth negative drive signals are respectively applied to the drive circuits 330 to so as to apply the DC voltage Vc from the DC power supply PS to both terminals of the DC solenoids 220 of the actuators A2 to A5 in a negative polarity, respectively. A signal for driving 360.
[0052]
After the process of step 430, in step 440, the timekeeping data D is updated by adding D = (D + 1). Here, “1” in D = (D + 1) is a value corresponding to a time shorter than 0.1 (second). Further, after the process of step 430, the boss portion 100b of the positioning member 100 is coaxially coaxial with the engaging portion 260b of the engaging member 200c of the actuator A1 on the center line L1 as described later. This corresponds to the time required for facing. At this stage, since D <0.1 (second), the determination in the next step 450 is NO.
[0053]
Thus, while the determination of NO in step 450 and the addition / update processing of the timekeeping data in step 440 are repeated, the drive circuit 320 outputs the signal from the DC power supply PS based on the first positive polarity drive signal described above. When the DC voltage Vc is switched to the positive polarity and applied to both terminals of the DC solenoid 220 of the actuator A1, the DC current from the DC power supply PS causes the inner end 251 of the plunger 250 of the actuator A1 to be magnetized to the N pole. To the DC solenoid 220 of the actuator A1 so as to generate an electromagnetic force. Accordingly, the outer end 252 of the plunger 250 of the actuator A1 is magnetized to the S pole, and the plunger 250 receives the electromagnetic force as a magnetic attraction, and moves in the guide cylinder 230a of the actuator A1. It moves and is attracted to the fixed iron core 240 of the actuator A1.
[0054]
Further, based on the above-described second to fifth negative drive signals, the drive circuits 330 to 360 respectively switch the DC voltage Vc from the DC power supply PS to the negative polarity, and switch the DC solenoids 220 of the actuators A2 to A5. Is applied to both terminals of the actuators A2 to A5 such that the DC current from the DC power supply PS generates an electromagnetic force in the direction of magnetizing the inner end 251 of the plunger 250 to the S pole in each of the actuators A2 to A5. It flows to the DC solenoid 220. Along with this, the outer end 252 of the plunger 250 is magnetized to the N pole, and the plunger 250 receives the electromagnetic force as a magnetic attraction and axially moves in the guide cylinder 230a to move the fixed core 240 Is sucked.
[0055]
Further, as described above, when the outer end 252 of the plunger 250 of the actuator A1 is magnetized to the S pole and the outer end 252 of each plunger 250 of the actuators A2 to A5 is magnetized to the N pole. The outer end 252 of the plunger 250 of the actuator A1 generates magnetic attraction between the N-pole of the permanent magnet 90 and the outer end 252 of each plunger 250 of the remaining actuators A2 to A5. A magnetic repulsion is generated between the permanent magnet 90 and the N magnetic pole.
[0056]
For this reason, the permanent magnet 90 is magnetically repelled by the outer end 252 of the plunger 250 of each of the actuators A2 to A5 at its N magnetic pole portion, while being magnetically repelled by the outer end 252 of the plunger 250 of the actuator A1. Is sucked. Accordingly, under the operation of the gimbal mechanism, the positioning member 100 coaxially faces the engaging portion 260b of the engaging member 200c of the actuator A1 on the center line L1 at the boss portion 100b ( FIG. 4A). Accordingly, the small camera C is not affected by external forces such as gravity of the permanent magnet 90 and the positioning member 100 on the right side of the tilt center Co in FIG. 3, together with the permanent magnet 90 and the positioning member 100, are coaxially maintained on the center line L1 with the actuator A1.
[0057]
Thereafter, when the timing data D reaches 0.1 (second), the determination in step 450 becomes YES, and in step 460, the output of the first positive drive signal and the second to fifth negative drive signals is output. Stop processing is performed. Accordingly, in the actuator A1, the DC solenoid 220 is cut off from the DC power supply PS by the drive circuit 320 to be demagnetized, and the engaging member 200c is urged by the coil spring 200b to axially move together with the plunger 250, The engagement portion 260b coaxially engages with the boss portion 100b of the positioning member 100 on the center line L1 (see FIG. 4B). Thereby, the small camera C, together with the casing 60 and the permanent magnet 90, can be positioned and held coaxially on the center line L1 by the positioning member 100. The plunger 250 of the actuator 1 is not engaged with the central hole 213 of the yoke 210b at its annular stopper.
[0058]
Then, in such a positioning and holding state, if a small image is taken by the small camera C as a forward image, for example, the central image shown in FIG. Output to 300. Accordingly, the center image data is subjected to data processing by the image processing circuit 300 and output as a center image signal.
[0059]
In addition, in the actuators A2 to A5, the respective DC solenoids 220 are cut off from the DC power supply PS by the respective drive circuits 330 to 360 in accordance with the above-described second to fifth negative drive signal output stop processing. I do. For this reason, each plunger 250 is axially moved along the corresponding guide cylinder 230a in a direction disengaging from the corresponding fixed core 240 under the urging force of the corresponding coil spring 200b against the corresponding engaging member 200c. In each of the actuators A2 to A5, the plunger 250 is prevented from coming off from the corresponding yoke 210 by its engagement with the central hole 213 of the corresponding yoke 210b at its annular stopper.
[0060]
When the processing of the first drive processing routine 400 ends as described above, the image input processing is performed in the next step 400a (see FIG. 7). In this image input processing, the above-described central image signal is input to the microcomputer 310 as central image data.
[0061]
When the processing of step 400a is completed in this way, the processing of the next second drive processing routine 500 (see FIG. 9) is performed. In this second drive processing routine, in step 510, the clock data D is initialized to D = 0. Next, in step 520, a process of outputting the second positive drive signal to the drive circuit 330 is performed. The second positive drive signal is a signal for driving the drive circuit 330 so as to apply the DC voltage Vc from the DC power supply PS to both terminals of the DC solenoid 220 of the actuator A2 with a positive polarity.
[0062]
After the processing in step 520, in the next step 530, output processing of the first and third to fifth negative drive signals to the drive circuits 320 and 340 to 360 is performed. These first and third to fifth negative drive signals apply a DC voltage Vc from the DC power supply PS to both terminals of the DC solenoids 220 of the actuators A1 and A3 to A5 in a negative polarity, respectively. This is a signal for driving each of the drive circuits 320 and 340 to 360.
[0063]
After the processing in step 530, in step 540, similarly to the processing in step 440, the timing data D is updated by adding D = (D + 1). At this stage, since D <0.1 (second), the determination in the next step 550 is NO.
[0064]
Thus, while the determination of NO in step 550 and the addition / update process of the timekeeping data in step 540 are repeated, the drive circuit 330 outputs the signal from the DC power supply PS based on the second positive polarity drive signal described above. When the DC voltage Vc is switched to the positive polarity and applied to both terminals of the DC solenoid 220 of the actuator A2, the DC current from the DC power supply PS causes the inner end 251 of the plunger 250 of the actuator A2 to be magnetized to the N pole. Flows to the DC solenoid 220 of the actuator A2 so as to generate an electromagnetic force. Accordingly, the outer end portion 252 of the plunger 250 of the actuator A2 is magnetized to the S pole, and the plunger 250 receives the electromagnetic force as a magnetic attraction, and moves in the guide cylinder 230a of the actuator A2. It moves and is attracted to the fixed iron core 240 of the actuator A2.
[0065]
Further, based on the above-described first and third to fifth negative drive signals, the drive circuits 320 and 340 to 360 switch the DC voltage Vc from the DC power supply PS to the negative polarity, respectively, and the actuators A1 and A3 When the voltage is applied to both terminals of each of the DC solenoids 220 to A5, in each of the actuators A1 and A3 to A5, the DC current from the DC power supply PS causes the inner end 251 of the plunger 250 to magnetize the S pole. To the DC solenoid 220 so as to generate an electromagnetic force. Along with this, the outer end 252 of the plunger 250 is magnetized to the N pole, and the plunger 250 receives the electromagnetic force as a magnetic attraction and axially moves in the guide cylinder 230a to move the fixed core 240 Is sucked.
[0066]
As described above, the outer end 252 of the plunger 250 of the actuator A2 is magnetized to the S pole, and the outer end 252 of each of the plungers 250 of the actuators A1 and A3 to A5 is magnetized to the N pole. Then, the outer end portion 252 of the plunger 250 of the actuator A2 generates a magnetic attraction between the N magnetic pole of the permanent magnet 90 and the outer ends 252 of the plungers 250 of the remaining actuators A1 and A3 to A5. The end portion 252 generates a magnetic repulsion between the end portion 252 and the N magnetic pole portion of the permanent magnet 90.
[0067]
For this reason, the permanent magnet 90 is magnetically repelled by the outer end 252 of each of the plungers 250 of the actuators A1 and A3 to A5 at the N magnetic pole portion thereof, while being repelled by the outer end 252 of the plunger 250 of the actuator A2. Magnetically attracted. Accordingly, under the operation of the gimbal mechanism, the permanent magnet 90, together with the casing 60, the small camera C, and the positioning member 100, is tilted downward in FIG. 3 and the positioning member 100 is moved to the boss portion 100b. As a result, the actuator A2 coaxially faces the engaging portion 260b of the engaging member 200c of the actuator A2 on the center line L2. Accordingly, the small camera C is not affected by external forces such as gravity of the permanent magnet 90 and the positioning member 100 on the right side of the tilt center Co in FIG. 13, together with the permanent magnet 90 and the positioning member 100, are maintained coaxially with the actuator A2 on the center line L2 as shown in FIG.
[0068]
Thereafter, when the timing data D reaches 0.1 (second), the determination in step 550 becomes YES, and in step 560, the second positive drive signal and the first and third to fifth negative drive signals are output. Signal output stop processing is performed. Accordingly, in the actuator A2, the DC solenoid 220 is cut off from the DC power supply PS by the drive circuit 330 to be demagnetized, and the engaging member 200c is urged by the coil spring 200b to axially move together with the plunger 250, The engaging portion 260b coaxially engages with the boss portion 100b of the positioning member 100 on the center line L2. Thereby, the small camera C, together with the casing 60 and the permanent magnet 90, can be positioned and held coaxially on the center line L2 by the positioning member 100. The plunger 250 of the actuator A2 is not engaged with the central hole 213 of the yoke 210b at its annular stopper.
[0069]
Then, in such a positioning and holding state, if the small camera C shoots, for example, an upper image shown in FIG. 15 as a forward image, the captured image is converted from the small camera C as upper image data by the image processing circuit. Output to 300. Accordingly, the upper image data is subjected to data processing by the image processing circuit 300 and output as an upper image signal.
[0070]
In addition, with the above-described output stop processing of the first and third to fifth negative drive signals, in the actuators A1 and A3 to A5, the DC solenoids 220 are driven by the drive circuits 320 and 340 to 360, respectively. It is cut off from the power supply PS and demagnetized. For this reason, each plunger 250 is axially moved along the corresponding guide cylinder 230a in a direction disengaging from the corresponding fixed core 240 under the urging force of the corresponding coil spring 200b against the corresponding engaging member 200c. In each of the actuators A1 and A3 to A5, the plunger 250 is locked in the central hole 213 of the corresponding yoke 210b by its annular stopper, and is prevented from falling off from the corresponding yoke 210.
[0071]
When the processing of the second drive processing routine 500 ends as described above, the image input processing is performed in the next step 500a (see FIG. 7). In this image input processing, the above-described upper image signal is input to the microcomputer 310 as upper image data.
[0072]
When the processing of step 500a is completed in this way, the processing of the next third drive processing routine 600 (see FIG. 10) is performed. In the third drive processing routine, in step 610, the clock data D is initialized to D = 0. Next, in step 620, a process of outputting the third positive drive signal to the drive circuit 340 is performed. The third positive drive signal is a signal for driving the drive circuit 340 so as to apply the DC voltage Vc from the DC power supply PS to both terminals of the DC solenoid 220 of the actuator A3 with a positive polarity.
[0073]
After the processing in step 620, in the next step 630, output processing of the first, second, fourth, and fifth negative drive signals to the drive circuits 320, 330, 350, and 360 is performed. These first, second, fourth, and fifth negative drive signals respectively apply the DC voltage Vc from the DC power supply PS to both terminals of the DC solenoids 220 of the actuators A1, A2, A4, and A5, respectively. Is a signal for driving each of the drive circuits 320, 330, 350 and 360 so as to be applied.
[0074]
After the processing in step 630, in step 640, the timing data D is added and updated to D = (D + 1), similarly to the processing in step 540. At this stage, since D <0.1 (second), the determination in the next step 650 is NO.
[0075]
Thus, while the determination of NO in step 650 and the addition / update process of the timekeeping data in step 640 are repeated, the drive circuit 340 outputs the signal from the DC power supply PS based on the third positive drive signal. When the DC voltage Vc is switched to the positive polarity and applied to both terminals of the DC solenoid 220 of the actuator A3, the DC current from the DC power supply PS causes the inner end 251 of the plunger 250 of the actuator A3 to be magnetized to the N pole. Flows through the DC solenoid 220 of the actuator A3 so as to generate an electromagnetic force. Along with this, the outer end 252 of the plunger 250 of the actuator A3 is magnetized to the S pole, and the plunger 250 receives the electromagnetic force as a magnetic attraction, and moves inside the guide cylinder 230a of the actuator A3. It moves and is attracted to the fixed iron core 240 of the actuator A3.
[0076]
Further, based on the first, second, fourth, and fifth negative drive signals described above, the drive circuits 320, 330, 350, and 360 respectively switch the DC voltage Vc from the DC power supply PS to the negative polarity. When the voltage is applied to both terminals of the DC solenoid 220 of each of the actuators A1, A2, A4 and A5, the DC current from the DC power supply PS is applied to the inner end of the plunger 250 in each of the actuators A1, A2, A4 and A5. 251 flows through the DC solenoid 220 so as to generate an electromagnetic force in a direction for magnetizing the S pole. Along with this, the outer end 252 of the plunger 250 is magnetized to the N pole, and the plunger 250 receives the electromagnetic force as a magnetic attraction and axially moves in the guide cylinder 230a to move the fixed core 240 Is sucked.
[0077]
Also, as described above, the outer end 252 of the plunger 250 of the actuator A3 is magnetized to the S pole, and the outer end 252 of each of the plungers 250 of the actuators A1, A2, A4, and A5 is both magnetized to the N pole. When magnetized, the outer end 252 of the plunger 250 of the actuator A3 generates a magnetic attractive force between the outer end 252 of the plunger 250 and the N-pole of the permanent magnet 90, and the remaining actuators A1, A2, A4, and A5 The outer end 252 of the jar 250 generates a magnetic repulsion between the outer end 252 and the N-pole of the permanent magnet 90.
[0078]
Therefore, the permanent magnet 90 is magnetically repelled at its N magnetic pole portion by the outer ends 252 of the plungers 250 of the actuators A1, A2, A4, and A5, while the outer ends of the plungers 250 of the actuator A3 are moved. 252 magnetically attracts. Accordingly, under the operation of the gimbal mechanism, the permanent magnet 90, together with the casing 60, the small camera C, and the positioning member 100, is tilted upward in FIG. 13 and the positioning member 100 is moved to the boss portion 100b. Thus, the actuator A3 coaxially faces the engaging portion 260b of the engaging member 200c on the center line L3. Therefore, the small camera C is not affected by the external force such as gravity of the permanent magnet 90 and the positioning member 100 on the right side of the tilt center Co in FIG. , Together with the permanent magnet 90 and the positioning member 100, are coaxially maintained with the actuator A3 on the center line L3.
[0079]
Thereafter, when the timing data D reaches 0.1 (second), the determination in Step 650 becomes YES, and in Step 660, the third positive drive signal and the first, second, fourth, and fifth signals are output. The output stop processing of the negative drive signal is performed. Accordingly, in the actuator A3, the DC solenoid 220 is cut off from the DC power supply PS by the drive circuit 340 to be demagnetized, and the engaging member 200c is urged by the coil spring 200b to axially move together with the plunger 250, The engaging portion 260b coaxially engages with the boss portion 100b of the positioning member 100 on the center line L3. Thus, the small camera C, together with the casing 60 and the permanent magnet 90, can be coaxially positioned and held on the center line L3 by the positioning member 100. In addition, the plunger 250 of the actuator A3 is not engaged with the central hole 213 of the yoke 210b at its annular stopper.
[0080]
Then, in such a positioning and holding state, if the lower image shown in FIG. 16 is photographed by the small camera C as a front image, for example, the captured image is taken from the small camera C as lower image data. Output to the processing circuit 300. Along with this, the lower imaging data is subjected to data processing by the image processing circuit 300 and output as a lower image signal.
[0081]
Further, with the above-described first, second, fourth, and fifth output stop processing of the negative drive signal, in each of the actuators A1, A2, A4, and A5, each DC solenoid 220 is connected to each drive circuit 320, DC power supply PS is shut off by 330, 350 and 360 to demagnetize. For this reason, each plunger 250 is axially moved along the corresponding guide cylinder 230a in a direction disengaging from the corresponding fixed core 240 under the urging force of the corresponding coil spring 200b against the corresponding engaging member 200c. In each of the actuators A1, A2, A4, and A5, the plunger 250 is locked by its annular stopper in the central hole 213 of the corresponding yoke 210b to prevent the plunger 250 from falling off from the corresponding yoke 210. You.
[0082]
When the processing of the third drive processing routine 600 is completed as described above, the image input processing is performed in the next step 600a (see FIG. 7). In this image input processing, the lower image signal described above is input to the microcomputer 310 as lower image data.
[0083]
When the processing of step 600a is completed in this way, the processing of the next fourth drive processing routine 700 (see FIG. 11) is performed. In the fourth drive processing routine, in step 710, the clock data D is initialized to D = 0. Next, in step 720, a process of outputting the fourth positive drive signal to the drive circuit 350 is performed. The fourth positive drive signal is a signal for driving the drive circuit 350 so as to apply the DC voltage Vc from the DC power supply PS to both terminals of the DC solenoid 220 of the actuator A4 with a positive polarity.
[0084]
After the processing in step 720, in the next step 730, output processing of the first to third and fifth negative drive signals to the drive circuits 320 to 340 and 360 is performed. These first to third and fifth negative drive signals apply a DC voltage Vc from the DC power supply PS to both terminals of the DC solenoids 220 of the actuators A1 to A3 and A5, respectively, with a negative polarity. This is a signal for driving each of the drive circuits 320 to 340 and 360.
[0085]
After the process of step 730, in step 740, the timekeeping data D is updated by adding D = (D + 1) as in the process of step 640. At this stage, since D <0.1 (second), the determination in the next step 750 is NO.
[0086]
Thus, while the determination of NO in Step 750 and the addition / update processing of the timekeeping data in Step 740 are repeated, the drive circuit 350 outputs the signal from the DC power supply PS based on the fourth positive drive signal. When the DC voltage Vc is switched to the positive polarity and applied to both terminals of the DC solenoid 220 of the actuator A4, the DC current from the DC power supply PS causes the inner end 251 of the plunger 250 of the actuator A4 to be magnetized to the N pole. Flows to the DC solenoid 220 of the actuator A4 so as to generate an electromagnetic force. Accordingly, the outer end portion 252 of the plunger 250 of the actuator A4 is magnetized to the S pole, and the plunger 250 receives the electromagnetic force as a magnetic attraction to move the shaft inside the guide cylinder 230a of the actuator A4. It moves and is attracted to the fixed iron core 240 of the actuator A4.
[0087]
Further, based on the above-described first to third and fifth negative drive signals, the drive circuits 320 to 340 and 360 respectively switch the DC voltage Vc from the DC power supply PS to the negative polarity, and the actuators A1 to A3 When the voltage is applied to both terminals of each of the DC solenoids 220 and A5, in each of the actuators A1 to A3 and A5, the DC current from the DC power supply PS causes the inner end 251 of the plunger 250 to be magnetized to the S pole. To the DC solenoid 220 so as to generate an electromagnetic force. Along with this, the outer end 252 of the plunger 250 is magnetized to the N pole, and the plunger 250 receives the electromagnetic force as a magnetic attraction and axially moves in the guide cylinder 230a to move the fixed core 240 Is sucked.
[0088]
Further, as described above, the outer end 252 of the plunger 250 of the actuator A4 is magnetized to the S pole, and the outer end 252 of each plunger 250 of the actuators A1 to A3 and A5 is magnetized to the N pole. Then, the outer end portion 252 of the plunger 250 of the actuator A4 generates a magnetic attraction force with the N magnetic pole portion of the permanent magnet 90, and the outer end portion 252 of the plunger 250 of the remaining actuators A1 to A3 and A5. The end portion 252 generates a magnetic repulsion between the end portion 252 and the N magnetic pole portion of the permanent magnet 90.
[0089]
For this reason, the permanent magnet 90 is magnetically repelled by the outer end 252 of each of the plungers 250 of the actuators A1 to A3 and A5 at the N magnetic pole portion thereof, while being repelled by the outer end 252 of the plunger 250 of the actuator A4. Magnetically attracted. Accordingly, under the operation of the gimbal mechanism, the permanent magnet 90, together with the casing 60, the small camera C, and the positioning member 100, tilts from the upper side to the lower left side in FIG. The portion 100b coaxially faces the engaging portion 260b of the engaging member 200c of the actuator A4 on the center line L4. Therefore, the small camera C is not affected by the external force such as gravity of the permanent magnet 90 and the positioning member 100 on the right side of the tilt center Co in FIG. , Along with the permanent magnet 90 and the positioning member 100, are coaxially maintained with the actuator A4 on the center line L4.
[0090]
Thereafter, when the timing data D reaches 0.1 (second), the determination in step 750 becomes YES, and in step 760, the fourth positive drive signal and the first to third and fifth negative drive signals are output. Signal output stop processing is performed. Accordingly, in the actuator A4, the DC solenoid 220 is cut off from the DC power supply PS by the drive circuit 350 to be demagnetized, and the engaging member 200c is urged by the coil spring 200b to axially move together with the plunger 250, The engaging portion 260b coaxially engages with the boss portion 100b of the positioning member 100 on the center line L4. Thus, the small camera C, together with the casing 60 and the permanent magnet 90, can be coaxially positioned and held on the center line L4 by the positioning member 100. In addition, the plunger 250 of the actuator A4 is not engaged with the central hole 213 of the yoke 210b at its annular stopper.
[0091]
Then, in such a positioning and holding state, if a small image is taken by the small camera C as a front image, for example, the right image shown in FIG. Output to 300. Accordingly, the right image data is subjected to data processing by the image processing circuit 300 and output as a right image signal.
[0092]
In addition, with the above-described output stop processing of the first to third and fifth negative drive signals, in each of the actuators A1 to A3 and A5, each DC solenoid 220 is driven by each of the drive circuits 320 to 340 and 360. It is cut off from the power supply PS and demagnetized. For this reason, each plunger 250 is axially moved along the corresponding guide cylinder 230a in a direction disengaging from the corresponding fixed core 240 under the urging force of the corresponding coil spring 200b against the corresponding engaging member 200c. In each of the actuators A1 to A3 and A5, the plunger 250 is locked at the center hole 213 of the corresponding yoke 210b by its annular stopper, and is prevented from falling off from the corresponding yoke 210.
[0093]
When the processing of the fourth drive processing routine 700 ends as described above, the image input processing is performed in the next step 700a (see FIG. 7). In this image input processing, the above-described right image signal is input to the microcomputer 310 as right image data.
[0094]
When the processing of step 700a is completed in this way, the processing of the next fifth drive processing routine 800 (see FIG. 12) is performed. In the fifth drive processing routine, in step 810, the clock data D is initialized to D = 0. Next, in step 820, a process of outputting a fifth positive drive signal to the drive circuit 360 is performed. The fifth positive drive signal is a signal for driving the drive circuit 360 so as to apply the DC voltage Vc from the DC power supply PS to both terminals of the DC solenoid 220 of the actuator A5 with a positive polarity.
[0095]
After the processing in step 820, in the next step 830, output processing of the first to fourth negative drive signals to the drive circuits 320 to 350 is performed. These first to fourth negative drive signals are respectively applied to the drive circuits 320 to 320 such that the DC voltage Vc from the DC power supply PS is applied to both terminals of the DC solenoids 220 of the actuators A1 to A4 with negative polarity, respectively. This is a signal for driving the signal 350.
[0096]
After the processing in step 830, in step 840, similarly to the processing in step 740, the timing data D is updated by adding D = (D + 1). At this stage, since D <0.1 (second), the determination in the next step 850 is NO.
[0097]
Thus, while the determination of NO in step 850 and the addition / update process of the timekeeping data in step 840 are repeated, the drive circuit 360 outputs the signal from the DC power supply PS based on the fifth positive drive signal. When the DC voltage Vc is switched to the positive polarity and applied to both terminals of the DC solenoid 220 of the actuator A5, the DC current from the DC power supply PS causes the inner end 251 of the plunger 250 of the actuator A5 to be magnetized to the N pole. Flows to the DC solenoid 220 of the actuator A5 so as to generate an electromagnetic force. Along with this, the outer end 252 of the plunger 250 of the actuator A5 is magnetized to the S pole, and the plunger 250 receives the electromagnetic force as a magnetic attraction so that the inside of the guide cylinder 230a of the actuator A5 moves axially. It moves and is attracted by the fixed iron core 240 of the actuator A5.
[0098]
Further, based on the above-described first to fourth negative drive signals, the drive circuits 320 to 350 respectively switch the DC voltage Vc from the DC power supply PS to the negative polarity, and switch the DC solenoids 220 of the actuators A1 to A4. When applied to both terminals of each of the actuators A1 to A4, in each of the actuators A1 to A4, a DC current from the DC power supply PS generates an electromagnetic force in a direction for magnetizing the inner end 251 of the plunger 250 to the S pole. It flows to the DC solenoid 220. Along with this, the outer end 252 of the plunger 250 is magnetized to the N pole, and the plunger 250 receives the electromagnetic force as a magnetic attraction and axially moves in the guide cylinder 230a to move the fixed core 240 Is sucked.
[0099]
Further, as described above, when the outer end 252 of the plunger 250 of the actuator A5 is magnetized to the S pole and the outer end 252 of each plunger 250 of the actuators A1 to A4 is magnetized to the N pole. The outer end 252 of the plunger 250 of the actuator A5 generates a magnetic attraction between the N-pole of the permanent magnet 90 and the outer end 252 of the plunger 250 of the remaining actuators A1 to A4. A magnetic repulsion is generated between the permanent magnet 90 and the N magnetic pole.
[0100]
For this reason, the permanent magnet 90 is magnetically repelled by the outer end 252 of the plunger 250 of each of the actuators A1 to A4 at its N magnetic pole portion while being magnetically repelled by the outer end 252 of the plunger 250 of the actuator A5. Is sucked. Accordingly, under the operation of the gimbal mechanism, the permanent magnet 90, together with the casing 60, the small camera C, and the positioning member 100, tilts from the left to the right in FIG. The boss 100b coaxially faces the engaging portion 260b of the engaging member 200c of the actuator A5 on the center line L5. Therefore, the small camera C is not affected by the external force such as gravity of the permanent magnet 90 and the positioning member 100 on the right side of the tilt center Co in FIG. , Along with the permanent magnet 90 and the positioning member 100, are coaxially maintained with the actuator A5 on the center line L5.
[0101]
Thereafter, when the timing data D reaches 0.1 (second), the determination in Step 850 becomes YES, and in Step 860, the output of the fifth positive drive signal and the first to fourth negative drive signals is performed. Stop processing is performed. Accordingly, in the actuator A5, the DC solenoid 220 is cut off from the DC power supply PS by the drive circuit 350 to be demagnetized, and the engaging member 200c is biased by the coil spring 200b and axially moves together with the plunger 250, The engaging portion 260b coaxially engages with the boss portion 100b of the positioning member 100 on the center line L5. Thus, the small camera C, together with the casing 60 and the permanent magnet 90, can be coaxially positioned and held on the center line L5 by the positioning member 100. In addition, the plunger 250 of the actuator A5 is not engaged with the central hole 213 of the yoke 210b at its annular stopper.
[0102]
Then, in such a positioning and holding state, if a small image is taken by the small camera C as a front image, for example, the left image shown in FIG. Output to 300. Accordingly, the left image data is subjected to data processing by the image processing circuit 300 and output as a left image signal.
[0103]
Further, with the above-described output stop processing of the first to fourth negative drive signals, in each of the actuators A1 to A4, each of the DC solenoids 220 is cut off from the DC power supply PS by each of the drive circuits 320 to 350 and demagnetized. I do. For this reason, each plunger 250 is axially moved along the corresponding guide cylinder 230a in a direction disengaging from the corresponding fixed core 240 under the urging force of the corresponding coil spring 200b against the corresponding engaging member 200c. In each of the actuators A1 to A4, the plunger 250 is locked by the annular stopper in the central hole 213 of the corresponding yoke 210b, and is prevented from falling off from the corresponding yoke 210.
[0104]
When the processing of the fifth drive processing routine 800 is completed as described above, the image input processing is performed in the next step 800a (see FIG. 7). In this image input processing, the above-described left image signal is input to the microcomputer 310 as left image data.
[0105]
When the processing in step 800a is completed in this way, in step 900, image synthesis processing is performed. That is, the central image data, the upper image data, the lower image data, the right image data, and the left image data that have been subjected to the image input processing in each of steps 400a, 500a, 600a, 700a, and 800a are converted into a panoramic composite image shown in FIG. The composition processing is performed so that Then, this composite image is output as data to the output device 370 and printed as a panoramic composite image shown in FIG.
[0106]
As described above, in the present embodiment, the configuration in which the small camera C is tiltably supported by the above-described gimbal mechanism in the housing 20 is employed, and the permanent magnet 90 is provided in the housing 20 by the light of the small camera C. The housing 20 is supported coaxially with the camera body C1 on the axis, and the actuators A1 to A5 are different from each other by a predetermined angle (30 °) so as to be able to face the N-pole of the permanent magnet 90. A DC solenoid 220 and a plunger 250 are used for each of the actuators A1 to A5.
[0107]
Thus, for example, in controlling the photographing direction of the small camera C so that the optical axis of the small camera C coincides with the center line L1, a DC voltage is applied to the DC solenoid 220 of the actuator A1 with a positive polarity to apply a DC voltage. By passing an electric current, the plunger 250 is attracted into the DC solenoid 220, and is magnetized to the S pole at the outer end 252 to attract the N pole of the permanent magnet 90. Are made to coincide with the center line L1.
[0108]
Therefore, in order to control the shooting direction of the small camera C on the center line L1, a simple configuration of the actuator A1 having the DC solenoid 220 and the plunger 250, the permanent magnet 90, and the gimbal mechanism is required. Needless to say, there is no need to employ feedback control performed using the tilt angle of the camera, and extra components such as an angle sensor for detecting the tilt angle of the small camera C and a servomotor for tilting the small camera C are not required. That is, the work load of the microcomputer 310 is drastically reduced, and the driving circuit 320 has a simple configuration.
[0109]
Further, in the control for aligning the photographing direction of the small camera C on the center line L1, by applying a negative DC voltage to the DC solenoids 220 of the remaining actuators A2 to A5 to flow a DC current, the plunger 250 Is attracted into the DC solenoid 220, and is magnetized to the N pole at the outer end portion 252 to magnetically repel the N magnetic pole portion of the permanent magnet 90. Therefore, the attraction of the N magnetic pole portion of the permanent magnet 90 by the outer end portion 252 of the plunger 250 of the actuator A1 can be more easily and reliably performed.
[0110]
It can be easily understood from the description of the above-described embodiment that the above holds substantially similarly in the control of aligning the shooting direction of the small camera C with the center line other than the center line L1. Therefore, it is possible to provide a small and lightweight electric imaging apparatus without relying on feedback control under the above-described configuration. In the present embodiment, letting the DC current flow into the DC solenoid 220 in each of the actuators A1 to A5 as described above is also referred to as DC driving the DC solenoid 220.
[0111]
Further, for example, in positioning and holding the small camera C coaxially on the center line L1, by cutting off the DC current to the DC solenoid of the actuator A1 as described above, the outside of the plunger 250 of the actuator A1 is cut off. Since the end is engaged with the boss of the positioning member 100 coaxially supported by the permanent magnet 90, coaxial positioning on the center line L1 of the small camera C can be performed more reliably and accurately. . It can be easily understood from the description of the above-described embodiment that the same holds true even when the small camera C is coaxially positioned and held on a center line other than the center line L1.
[0112]
Further, as described above, the small camera C, together with the casing 60 and the permanent magnet 90, is positioned on the center line L1, the center line L2, the center line L3, the center line L4, and the center line L5 by the positioning member 100. While the actuators A1 to A5 are positioned and held coaxially, the DC solenoids 220 of the actuators A1 to A5 are both cut off from the DC power supply PS, which also helps to reduce the power consumption of the actuators A1 to A5.
[0113]
Further, as described above, the shooting direction control of the small camera C is performed by switching the magnetization of the outer end of the plunger 250 between the actuators A1 to A5 supported on the housing 20 at predetermined angular intervals as the S pole. Since it is performed, it is possible to capture a wide range of images at high speed while giving the electric imaging device a function corresponding to the intermittent movement of the human eyeball.
[0114]
Further, accurate positioning of the small camera C on each center line as described above is performed under the tilt of the small camera C about the tilt center Co of the small camera C. Therefore, in the panoramic image synthesized as described above, there is no inconsistency in the arrangement of the respective images due to the angle shift of the photographing position.
[0115]
In carrying out the present invention, the following various modifications are possible without being limited to the above embodiment.
(1) The positioning member 100 may constitute a positioning mechanism including the engaging member 200c.
(2) The number of actuators may be appropriately changed without being limited to the actuators A1 to A5.
(3) The arrangement angles of the actuators A1 to A5 are not limited to 30 ° and may be changed as appropriate.
(4) The DC current to the DC solenoid 220 is changed so that the S magnetic pole portion and the N magnetic pole portion of the permanent magnet 90 are exchanged and the magnetization of the outer end 252 of the plunger 250 of the actuator is exchanged with the S pole and the N pole. The flow direction may be changed.
(5) Not only the coil spring 200b but also a spring having the same urging function as a coil spring, such as a spiral spring, may be used instead of the coil spring 200b.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing an embodiment of an electric imaging apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along line 2-2 in FIG.
FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view of the electric imaging device.
4A is a partial cross-sectional side view of a permanent magnet and a positioning member and an actuator when a DC solenoid is excited, and FIG. 4B is a side view of the permanent magnet and a positioning member and an actuator when a DC solenoid is demagnetized. FIG.
FIG. 5 is a half sectional side view of the actuator body.
FIG. 6 is an electric circuit configuration diagram of the electric imaging apparatus.
FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the microcomputer of FIG. 6;
FIG. 8 is a detailed flowchart of a first drive processing routine executed by the microcomputer of FIG. 6;
FIG. 9 is a detailed flowchart of a second drive processing routine executed by the microcomputer of FIG. 6;
FIG. 10 is a detailed flowchart of a third drive processing routine executed by the microcomputer of FIG. 6;
FIG. 11 is a detailed flowchart of a fourth drive processing routine executed by the microcomputer of FIG. 6;
FIG. 12 is a detailed flowchart of a fifth drive processing routine executed by the microcomputer of FIG. 6;
FIG. 13 is a schematic longitudinal sectional view showing an operation example of the electric imaging apparatus.
FIG. 14 is a view showing an example of a center image.
FIG. 15 is an illustration of an upper image.
FIG. 16 is a view showing an example of a lower image.
FIG. 17 is a view showing an example of a right image.
FIG. 18 is a view showing an example of a left image.
FIG. 19 is a diagram showing a panoramic composite image.
[Explanation of symbols]
20 ... housing, 20b ... bottom wall, 30 ... rotating member,
40, 50, 70, 80: support shaft, 60: casing, 90: permanent magnet,
100: positioning member, 200b: coil spring,
220: DC solenoid, 250: plunger,
310: microcomputer, 320 to 360: drive circuit,
A1 to A5: Actuator, C: Small camera, C1: Camera body,
C2: camera lens unit, N, S: magnetic pole unit, PS: DC power supply.

Claims

A housing,
A small camera that is tiltably supported at a tilt center by a gimbal mechanism in the housing, and a small camera facing outward from an opening of the housing at a front portion thereof;
A permanent magnet supported between the rear portion of the small camera and the bottom wall of the housing so as to be coaxial with the rear portion of the small camera. And a permanent magnet located at
A plurality of actuators radially fitted at different angles to the bottom wall of the housing so as to face the tilting center of the miniature camera, wherein the actuator is a DC solenoid; It has a plunger axially fitted so as to face a magnetic pole part opposite to the rear part of the small camera and a spring for urging the plunger toward the magnetic pole part on the opposite side. Multiple actuators,
First DC driving means for DC driving a DC solenoid of one of the plurality of actuators with a predetermined polarity,
A second DC drive unit that drives a DC solenoid of each of the plurality of actuators except the one actuator with a polarity opposite to the predetermined polarity,
The DC solenoid of the one actuator, with the DC drive by the predetermined polarity, attracts the plunger of the one actuator and magnetizes the outer end of the plunger to a polarity different from that of the opposite magnetic pole, The DC solenoids of the remaining actuators respectively attract the plungers of the remaining actuators and magnetize the outer ends of the plungers to the same polarity as the opposite magnetic poles,
The small-sized camera is configured such that, under a repulsive force between the opposite magnetic pole portion and the outer end portion of the plunger of each of the remaining actuators, the opposite magnetic pole portion and the outer end of the plunger of the one actuator. An electric imaging apparatus configured to tilt based on the tilt center so as to be positioned coaxially with the one actuator in accordance with an operation of the gimbal mechanism based on suction between the first and second parts.

In each of the plurality of actuators, an engagement member coaxially fitted with the outer end to expose the outer end of the plunger to the opposite magnetic pole side, An engagement member biased toward the opposite magnetic pole portion by the corresponding spring;
A positioning member made of a non-magnetic material provided coaxially with the opposite magnetic pole portion of the permanent magnet, formed coaxially on the bottom wall side of the housing with respect to the opposite magnetic pole portion, and A positioning member having a concave boss portion engaged by any of the engagement members,
In a state where the small camera is tilted so as to be located coaxially with the one actuator, the engaging member of the one actuator is urged by the corresponding spring together with the corresponding plunger, and the positioning member of the positioning member is 2. The electric imaging apparatus according to claim 1, further comprising: a DC drive stopping unit that stops a DC drive of a DC solenoid of at least one of the plurality of actuators so as to coaxially engage with the concave boss portion. 3. apparatus.

Control means for controlling so as to sequentially switch one DC solenoid driven by the first DC drive means and the remaining DC solenoids driven by the DC power by the second DC drive means;
Each time the small camera is tilted so as to be sequentially coaxially positioned with any one of the plurality of actuators, image input means for taking each forward image at each tilt position by the small camera and sequentially inputting them as images. ,
3. The electric imaging apparatus according to claim 1, further comprising an image synthesizing unit that synthesizes each image input to the image input unit as a panoramic image.